JP2021163724A - Lighting device and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書が開示する技術は、照明装置及び表示装置に関する。 The techniques disclosed herein relate to lighting devices and display devices.
従来、液晶表示装置などに用いられる照明装置の一例として下記特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載された照明装置である面状照明装置は、導光板と、光源と、入光プリズムと、縦プリズムと、光路変更部と、を備える。導光板は、入光面となる側面と、2つの主面とを有する。光源は、1個が発光色の異なる複数の発光素子を含み、入光面に沿って複数個設けられる。入光プリズムは、入光面に設けられ、光源からの光の一部を入光面に略平行な方向に近い方向である第1方向へ進行させるとともに、光源からの光のうち第1方向に進行した光以外の光を入光面に略垂直な方向である第2方向へ進行させる。縦プリズムは、入光面に略垂直な方向へ延在し、かかる延在する方向と交わる断面において連続する凹凸形状を有するように2つの主面のうちの一方の主面に設けられる。光路変更部は、2つの主面のうちの他方の主面に設けられ、導光板の内部の光の光路を変更する。
Conventionally, the one described in the following
上記した特許文献1に記載された面状照明装置に備わる導光板の出射面に設けられた縦プリズムは、光を入光面に略平行な方向に対して不規則に拡散させるためのものとされる。しかしながら、上記のように光を不規則に拡散させると、光の利用効率が低下し、出射光に係る輝度低下を招くおそれがある。それを避けるには、縦プリズムの構成を変更し、光に対して入光面に略垂直な方向に進行するような直進性を付与すれば、光の利用効率が向上し、輝度の向上が図られる。その一方、例えば光源を複数設置した場合には次の問題が生じることが懸念される。すなわち、導光板の入光面に対する複数の光源の配置にばらつきが生じた場合には、入光端面から遠い光源から入光面に入射する光量が少なくなるため、入光面に略垂直な方向に沿う帯状の暗部が生じるおそれがある。このような帯状の暗部を視認され難くするには、縦プリズムによって光に付与される直進性を低くすることが考えられる。ところが、そうすると今度は光が入光面に略平行な方向に拡散し易くなるため、複数の光源から入光面に入射した光が入光面付近において重なり合うことで局所的に明るい明部が生じるおそれがある。
The vertical prism provided on the exit surface of the light guide plate provided in the planar illumination device described in
本願明細書に記載の技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、輝度均一性の向上を図ることを目的とする。 The technique described in the present specification has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to improve the brightness uniformity.
(1)本願明細書に記載の技術に関わる照明装置は、板状をなしていて外周端面の少なくとも一部が光を入射させる入光端面とされて一方の板面が光を出射させる出光板面とされる導光板と、前記入光端面に沿って並ぶ複数の光源と、前記導光板における前記出光板面とは反対側の板面である反対板面と前記出光板面とのうちの一方に設けられる集光部であって、前記入光端面の法線方向に沿う第1方向に沿って延在していて複数の前記光源の並び方向に沿う第2方向に沿って複数が並んで配されていて、前記導光板内を伝播する光に対して前記第1方向に沿って進行するよう直進性を付与する集光部と、を備え、複数の前記集光部には、第1集光領域と、前記第1集光領域よりも前記第1方向について前記光源側に配されていて光に対して前記第1集光領域よりも高い直進性を付与する第2集光領域と、が含まれる。 (1) The lighting device according to the technique described in the present specification is a plate-shaped light emitting plate in which at least a part of the outer peripheral end surface is an incoming light incident surface and one plate surface emits light. A light guide plate as a surface, a plurality of light sources arranged along the light incoming end surface, and a plate surface opposite to the light emitting plate surface of the light guide plate and the light emitting plate surface. A condensing unit provided on one side, which extends along a first direction along the normal direction of the light incoming end face, and a plurality of light condensing portions are arranged along a second direction along the arrangement direction of the plurality of light sources. The light condensing unit is provided with a condensing unit that imparts straightness so as to travel along the first direction with respect to the light propagating in the light guide plate. A first condensing region and a second condensing region that is arranged on the light source side in the first direction with respect to the first condensing region and imparts higher straightness to light than the first condensing region. And are included.
(2)また、上記照明装置は、上記(1)に加え、複数の前記集光部には、円弧状の周面を有する複数のシリンドリカルレンズが含まれており、複数の前記シリンドリカルレンズは、その周面における基端部での接線が前記第2方向に対してなす角度である接触角に関して、前記第1集光領域よりも前記第2集光領域の方が大きくなるよう構成されてもよい。 (2) In addition to the above (1), the illuminating device includes a plurality of cylindrical lenses having an arcuate peripheral surface in the plurality of condensing portions, and the plurality of the cylindrical lenses include. Even if the second condensing region is configured to be larger than the first condensing region with respect to the contact angle, which is the angle formed by the tangent line at the base end portion on the peripheral surface with respect to the second direction. good.
(3)また、上記照明装置は、上記(2)に加え、複数の前記シリンドリカルレンズは、前記第1集光領域における前記接触角が30°〜50°の範囲とされるのに対して、前記第2集光領域における前記接触角が55°〜70°の範囲とされてもよい。 (3) Further, in addition to the above (2), in the above-mentioned illuminating device, the plurality of the cylindrical lenses have the contact angle in the range of 30 ° to 50 ° in the first condensing region, whereas the contact angle is in the range of 30 ° to 50 °. The contact angle in the second condensing region may be in the range of 55 ° to 70 °.
(4)また、上記照明装置は、上記(2)または上記(3)に加え、複数の前記集光部には、複数の前記シリンドリカルレンズが専ら含まれてもよい。 (4) Further, in addition to the above (2) or the above (3), the illuminating device may include the plurality of the cylindrical lenses exclusively in the plurality of the condensing units.
(5)また、上記照明装置は、上記(2)または上記(3)に加え、複数の前記集光部には、複数の前記シリンドリカルレンズと、前記第1集光領域では円弧状の周面を有していて前記第2集光領域では頂部と前記頂部を挟んだ一対の斜辺とが含まれる周面を有する複数の複合レンズと、が含まれてもよい。 (5) In addition to the above (2) or (3), the illuminating device includes a plurality of the cylindrical lenses in the plurality of the condensing portions, and an arcuate peripheral surface in the first condensing region. The second condensing region may include a plurality of composite lenses having a peripheral surface including a top portion and a pair of hypotenuses sandwiching the top portion.
(6)また、上記照明装置は、上記(5)に加え、複数ずつの前記シリンドリカルレンズ及び前記複合レンズは、前記第1集光領域においてそれぞれの周面における基端部での接線が前記第2方向に対してなす角度である接触角が同じとされてもよい。 (6) In addition to the above (5), the illuminating device has a plurality of the cylindrical lenses and the composite lens having a tangent line at the proximal end portion on the peripheral surface of the first condensing region. The contact angles, which are the angles formed in the two directions, may be the same.
(7)また、上記照明装置は、上記(5)または上記(6)に加え、複数の前記集光部は、前記シリンドリカルレンズと前記複合レンズとが前記第2方向について交互に繰り返し並ぶよう配されて構成されてもよい。 (7) Further, in addition to the above (5) or the above (6), the illuminating device is arranged such that the cylindrical lens and the composite lens are alternately and repeatedly arranged in the second direction in a plurality of the condensing units. May be configured.
(8)また、上記照明装置は、上記(5)から上記(7)のいずれかに加え、複数の前記複合レンズは、前記第2集光領域にて一対の前記斜辺同士がなす角度が、80°〜100°の範囲とされてもよい。 (8) Further, in addition to any of the above (5) to (7) in the above-mentioned lighting device, the plurality of the composite lenses have an angle formed by the pair of hypotenuses in the second condensing region. It may be in the range of 80 ° to 100 °.
(9)また、上記照明装置は、上記(1)から上記(8)のいずれかに加え、前記導光板は、複数の前記集光部のうちの前記第1集光領域が位置する第1導光部と、複数の前記集光部のうちの前記第2集光領域が位置する第2導光部と、を有しており、前記第2導光部は、前記第1導光部よりも板厚が小さくてもよい。 (9) Further, in addition to any one of the above (1) to (8), the light guide plate is a first one in which the first light collecting region of the plurality of light collecting portions is located. It has a light guide unit and a second light guide unit in which the second light collection region of the plurality of light collection units is located, and the second light guide unit is the first light guide unit. The plate thickness may be smaller than that.
(10)また、上記照明装置は、上記(1)から上記(9)のいずれかに加え、複数の前記集光部は、前記第1集光領域と前記第2集光領域とで前記第2方向についての配列ピッチが等しくてもよい。 (10) Further, in addition to the above (1) to (9), the plurality of the light collecting units include the first light collecting region and the second light collecting region. The arrangement pitches in the two directions may be equal.
(11)また、上記照明装置は、上記(1)から上記(10)のいずれかに加え、前記導光板における前記反対板面と前記出光板面とのうちの他方に設けられる第2の集光部であって、前記第1方向に沿って延在していて前記第2方向に沿って複数が並んで配されていて、前記導光板内を伝播する光に対して前記第1方向に沿って進行するよう直進性を付与する第2の集光部を備えてもよい。 (11) Further, in addition to any of the above (1) to (10), the lighting device is provided with a second collection provided on the other side of the opposite plate surface and the light emitting plate surface of the light guide plate. A light unit that extends along the first direction and is arranged side by side along the second direction in the first direction with respect to light propagating in the light guide plate. A second light condensing unit may be provided that imparts straightness so as to proceed along the line.
(12)また、上記照明装置は、上記(1)から上記(11)のいずれかに加え、前記導光板における前記反対板面と前記出光板面とのうちの他方に設けられる出光反射部であって、前記第1方向に沿って間隔を空けて並んでいて光を反射して前記出光板面から出射させる複数の単位反射部を含む前記出光反射部を備えてもよい。 (12) Further, in addition to any of the above (1) to (11), the lighting device is a light emitting reflecting portion provided on the other side of the opposite plate surface and the light emitting plate surface of the light guide plate. The light emitting reflecting unit may be provided, which includes a plurality of unit reflecting units that are arranged at intervals along the first direction and reflect light to be emitted from the light emitting plate surface.
(13)また、上記照明装置は、上記(12)に加え、前記導光板における前記反対板面及び前記出光板面のうち、前記出光反射部が配される板面には、前記第1方向について前記単位反射部に隣り合うよう配されていて前記光源から遠ざかるほど前記出光反射部が非設置とされる板面からの距離が大きくなる勾配の傾斜面が設けられており、前記出光反射部は、前記単位反射部が、前記第1方向について前記光源側に配されていて前記第1方向に対して傾斜する第1反射面とその反対側に配されていて前記第1方向に対して傾斜する第2反射面とを有しており、前記導光板は、前記第1方向に対する傾斜角度が、前記傾斜面、前記第1反射面、前記第2反射面の順で大きくなるよう構成されてもよい。 (13) In addition to the above (12), the illuminating device has the first direction on the opposite plate surface of the light guide plate and the light emitting plate surface on which the light emitting reflecting portion is arranged. A sloped surface is provided so as to be adjacent to the unit reflecting portion and the distance from the plate surface on which the light emitting reflecting portion is not installed increases as the distance from the light source increases. Is arranged on the light source side in the first direction and inclined with respect to the first direction, and the unit reflection unit is arranged on the opposite side to the first reflection surface. The light guide plate has a second reflecting surface that is inclined, and the light guide plate is configured such that the inclination angle with respect to the first direction increases in the order of the inclined surface, the first reflecting surface, and the second reflecting surface. You may.
(14)本願明細書に記載の技術に関わる表示装置は、上記(1)から上記(13)のいずれかに記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備える。 (14) The display device related to the technique described in the present specification includes the lighting device according to any one of (1) to (13) above and a display panel that displays using the light from the lighting device. And.
(15)また、上記表示装置は、上記(14)に加え、前記表示パネルは、画像が表示される表示領域と、前記表示領域を取り囲む非表示領域と、を有しており、複数の前記集光部は、前記第1集光領域が前記表示領域と前記非表示領域との双方と重畳するよう配されるとともに前記第2集光領域が前記非表示領域と重畳するよう配されるよう構成されてもよい。 (15) Further, in addition to the above (14), the display device has a display area on which an image is displayed and a non-display area surrounding the display area, and the display panel has a plurality of the display areas. The condensing unit is arranged so that the first condensing region overlaps with both the display region and the non-display region, and the second condensing region overlaps with the non-display region. It may be configured.
本願明細書に記載の技術によれば、輝度均一性の向上を図ることができる。 According to the technique described in the present specification, it is possible to improve the brightness uniformity.
<実施形態1>
実施形態1を図1から図21によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置(表示装置)10を例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図2,図3,図8,図9及び図10を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
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The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 21. In this embodiment, a liquid crystal display device (display device) 10 is illustrated. The X-axis, Y-axis, and Z-axis are shown in a part of each drawing, and each axis direction is drawn so as to be the direction shown in each drawing. In the vertical direction, FIGS. 2, 3, 8, 9, and 10 are used as reference, and the upper side of the figure is the front side and the lower side of the figure is the back side.
液晶表示装置10は、図1に示すように、画像を表示する液晶パネル(表示パネル)11と、液晶パネル11の裏側に配されて液晶パネル11に向けて表示に用いられる光を照射するバックライト装置(照明装置)12と、を備える。液晶パネル11は、全体として方形の板状とされており、その長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向と、板厚方向がZ軸方向と、それぞれ一致している。液晶パネル11は、一対の基板間に液晶層を封入してなり、一対の基板のうち、表側に配されるものがCF基板(対向基板)であり、裏側に配されるものがアレイ基板(TFT基板)である。CF基板には、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタと、隣り合う着色部の間を仕切る遮光部(ブラックマトリクス)と、が設けられているのに加えて、配向膜等の構造物が設けられている。アレイ基板(TFT基板)には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)、そのスイッチング素子に接続された画素電極、配向膜等の構造物が設けられている。液晶パネル11は、その板面における中央側部分が、画像を表示可能な表示領域AAとなっており、表示領域AAを取り囲む額縁状の外周端側部分が非表示領域NAAとなっている。なお、図1などでは、表示領域AAの外形を一点鎖線にて図示している。液晶パネル11を構成するアレイ基板の裏側(外側)の板面には、次述するバックライト装置12に備わる反射型偏光シート20が取り付けられている。反射型偏光シート20に関しては後に詳しく説明する。なお、液晶パネル11を構成するCF基板の表側(外側)の板面には、偏光板が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the liquid
続いて、バックライト装置12について説明する。バックライト装置12は、図1に示すように、LED(光源)13と、LED13が実装されたLED基板(光源基板)14と、LED13からの光を導光する導光板15と、導光板15の裏側に配される反射シート16と、導光板15と液晶パネル11との間に介在する形で配される複数の光学シート17と、を少なくとも備える。このバックライト装置12は、LED13の光が導光板15に対して片側からのみ入光される片側入光タイプのエッジライト型とされている。
Subsequently, the
LED13は、図1に示すように、LED基板14に固着される基板部上にLEDチップを封止材により封止した構成とされる。LED13は、LEDチップが例えば青色光を単色発光するものとされ、封止材に蛍光体が分散配合されることで全体として白色光を発する。蛍光体には、黄色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体などが含まれる。LED13は、LED基板14に対する実装面に隣接する面が発光面13Aとなる、いわゆる側面発光型とされている。LED基板14は、その板面が導光板15の板面に並行する姿勢で設置されるとともに、裏側を向いた板面がLED13の実装面とされ、同実装面には、複数のLED13がX軸方向に沿って間隔を空けて並ぶ形で実装されている。複数のLED13の並び方向がX軸方向(第2方向)と一致しており、X軸方向は、Y軸方向及びZ軸方向(導光板15の板厚方向)の双方と直交している。
As shown in FIG. 1, the
導光板15は、屈折率が空気よりも十分に高く且つほぼ透明な合成樹脂材料(例えばPMMAなどのアクリル樹脂など)からなる。導光板15は、図1に示すように、板状をなしており、その板面が液晶パネル11の板面に並行している。なお、導光板15は、その板面における長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向と、板面の法線方向である板厚方向がZ軸方向と、それぞれ一致している。導光板15は、液晶パネル11及び光学シート17の直下に配されており、その外周端面のうちの一方の長辺側の端面が、LED13の発光面13Aと対向して同発光面13Aからの光が入射される入光端面15Aとされる。入光端面15Aは、LED13の並び方向であるX軸方向を長手方向とした横長の長手状をなしている。導光板15における一対の板面のうち、液晶パネル11及び光学シート17と対向状をなす表側の板面が、内部を導光した光を出射する出光板面15Bとされ、反射シート16と対向状をなす裏側の板面が反対板面15Cとされる。そして、導光板15は、LED13から導光板15へ向けて発せられた光を入光端面15Aから導入するとともに、その光を内部で伝播させた後に、Z軸方向に沿って表側(出光側)へ向くよう立ち上げて出射させる機能を有する。また、導光板15の外周端面のうちの他方の長辺側の端面、つまり入光端面15Aとは反対側の端面が、入光反対端面15Dとされる。なお、入光端面15A(入光反対端面15D)の法線方向がY軸方向(第1方向)と、出光板面15Aに沿い且つ入光端面15Bの法線方向と直交する直交方向がX軸方向と、それぞれ一致している。入光端面15Aの法線方向は、LED13と導光板15との並び方向(LED13から導光板15へ向かう方向)とほぼ一致するとともに、LED13における光軸(発光強度が最も強い光の進行方向)とほぼ一致している。また、導光板15の詳しい構造については、後に改めて説明する。
The
反射シート16は、図1に示すように、その板面が液晶パネル11や導光板15の各板面に並行するとともに、導光板15の反対板面15Cを覆う形で配される。反射シート16は、光反射性に優れており、導光板15の反対板面15Cから漏れた光を表側、つまり出光板面15Bに向けて効率的に立ち上げることができる。反射シート16は、導光板15よりも一回り大きな外形を有しており、反対板面15Cに対してほぼ全域にわたって重畳配置されている。
As shown in FIG. 1, the
光学シート17は、図1に示すように、シート状をなしており、その板面が液晶パネル11及び導光板15の各板面に並行している。光学シート17は、液晶パネル11及び導光板15と同様に、板面における長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向と、板面の法線方向である板厚方向がZ軸方向と、それぞれ一致している。光学シート17は、Z軸方向について液晶パネル11と導光板15との間に介在する配置とされており、LED13から発せられた光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル11に向けて出射させるなどの機能を有する。光学シート17は、裏側、つまり導光板15側を向いた板面が、光が入射される入光面とされるのに対し、表側、つまり液晶パネル11側を向いた板面が、光が出射される出光面とされる。光学シート17には、合計で3枚が含まれており、裏側から順に第1プリズムシート18、第2プリズムシート19、反射型偏光シート20とされる。
As shown in FIG. 1, the
先に、反射型偏光シート20について説明する。反射型偏光シート20は、特定の偏光軸(透過軸)を有する偏光層、屈折率が互いに異なる層を交互に積層した多層膜、保護層などを有する。偏光層は、PVA(ポリビニルアルコール)フィルムなどの高分子樹脂フィルムにヨウ素、二色性染料等の吸収体を混入し一軸延伸することで吸収体を配向させてなる偏光子を、TAC(トリアセチルセルロース)フィルムなどの保護フィルムによって挟み込んだ構成とされる。このように一軸延伸された偏光層は、偏光軸と、偏光軸に対して直交する吸収軸と、を有しており、それにより偏光軸に平行な直線偏光を選択的に透過することができるとともに円偏光を偏光軸に沿う直線偏光に変換することができる。この偏光層の偏光軸は、CF基板の外側の板面に取り付けられた偏光板の偏光軸に対して直交する関係とされる。多層膜は、複数の層が例えばPEN(ポリエチレンナフタレート)からなり、その多層構造によって光に含まれるp波とs波とで異なる反射特性(透過特性)を示す。すなわち、多層膜は、s波に対する反射率がp波に対する反射率よりも概して高くなるという反射特性を有している。多層膜によって反射されたs波は、導光板15、反射シート16、他の光学シート17などによって、再度表側に反射され、その際に、s波とp波に分離する。このように、反射型偏光シート20は、多層膜を備えることで、本来ならば、偏光層によって吸収されるs波を、裏側へ反射させることで再利用することができ、光の利用効率(ひいては輝度)を高めることができる。
First, the reflective
第1プリズムシート18は、図1及び図2に示すように、シート状の第1基材18Aと、第1基材18Aにおける表側(出光側)の板面(出光側板面)に設けられる第1単位プリズム18Bと、を有する。第1基材18Aは、ほぼ透明な合成樹脂製とされ、具体的には例えばPET(polyethyleneterephthalate)などの結晶性透明樹脂材料により構成される。第1基材18Aは、製造に際しては、原材料となる結晶性透明樹脂材料を2軸延伸プロセスで延伸することでシート状に形成されており、製造コストの低減を図る上で好適である。第1単位プリズム18Bは、光硬化性樹脂材料の一種であるほぼ透明な紫外線硬化性樹脂材料により構成される。第1プリズムシート18の製造に際しては、例えば未硬化の紫外線硬化性樹脂材料を成形用の型内に充填するとともに、その型の開口端に第1基材18Aを宛うことで未硬化の紫外線硬化性樹脂材料を表側の板面に接する形で配し、その状態で第1基材18Aを介して紫外線硬化性樹脂材料に対して紫外線を照射すると、紫外線硬化性樹脂材料が硬化されて第1単位プリズム18Bが第1基材18Aに対して一体的に設けられる。第1単位プリズム18Bを構成する紫外線硬化性樹脂材料は、例えばPMMAなどのアクリル樹脂とされる。第1単位プリズム18Bを構成する紫外線硬化性樹脂材料の屈折率は、1.49〜1.52の範囲とされるのが好ましく、1.49とされるのが最も好ましい。第1単位プリズム18Bは、第1基材18Aの板面からZ軸方向に沿って表側(導光板15側とは反対側)に向けて突出する形で設けられている。この第1単位プリズム18Bは、Y軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形(略山形)をなすとともにX軸方向(第2方向)に沿って直線的に延在しており、第1基材18Aの板面においてY軸方向(第1方向)に沿って複数が間隔をほぼ空けずに連続的に並んで配されている。第1単位プリズム18Bは、Y軸方向(第1基材18Aの板面)に並行する底辺18B1と、底辺18B1の両端から立ち上がる一対の斜辺18B2,18B3と、を有している。第1単位プリズム18Bにおける一対の斜辺18B2,18B3のうち、Y軸方向についてLED13側のものを第1LED側斜辺(第1光源側斜辺)18B2とし、その反対側のものを第1LED反対側斜辺(第1光源反対側斜辺)18B3とする。このうち、第1LED反対側斜辺18B3には、第1単位プリズム18Bに入射した光のうち、主にY軸方向についてLED13から遠ざかる方向に進行する光が当たって屈折させられる。これに対し、第1LED側斜辺18B2には、第1単位プリズム18Bに入射した光のうち、主にY軸方向についてLED13に近づく方向に進行する光が当たって屈折させられる。いずれにしても第1単位プリズム18Bにおける一対の斜辺18B2,18B3により屈折された光の多くは、Y軸方向について選択的に立ち上げられて集光される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、第1単位プリズム18Bは、図1及び図2に示すように、底辺18B1に対する第1LED側斜辺18B2の傾斜角度(角度、前面底角)θ1と、底辺18B1に対する第1LED反対側斜辺18B3の傾斜角度(角度、後面底角)θ2と、を比較したとき、前者が後者よりも大きくされている。つまり、第1単位プリズム18Bは、断面形状が非対称形状で不等辺三角形とされる。具体的には、第1単位プリズム18Bにおける底辺18B1に対する第1LED側斜辺18B2の傾斜角度θ1は、50°〜60°の範囲とされるのが好ましく、中でも55°とされるのが最も好ましい。これに対し、第1単位プリズム18Bにおける底辺18B1に対する第1LED反対側斜辺18B3の傾斜角度θ2は、35°〜50°の範囲とされるのが好ましく、中でも45°とされるのが最も好ましい。また、第1単位プリズム18Bにおいて一対の斜辺18B2,18B3がなす頂角(角度)θ3は、70°〜95°の範囲とされるのが好ましく、中でも80°とされるのが最も好ましい。なお、X軸方向に沿って並ぶ複数の第1単位プリズム18Bは、その高さ寸法、底辺18B1の幅寸法、底辺18B1に対する各斜辺18B2,18B3の傾斜角度などが全てほぼ同一とされており、隣り合う第1単位プリズム18B間の配列間隔もほぼ一定で等間隔に配列されている。
Then, as shown in FIGS. 1 and 2, the
第2プリズムシート19は、図1及び図2に示すように、シート状の第2基材19Aと、第2基材19Aにおける表側(出光側)の板面(出光側板面)に設けられる第2単位プリズム19Bと、を有する。第2基材19Aは、ほぼ透明な合成樹脂製とされ、具体的には例えば第1基材18Aと同じPETなどの結晶性透明樹脂材料により構成される。第2単位プリズム19Bは、光硬化性樹脂材料の一種であるほぼ透明な紫外線硬化性樹脂材料により構成される。第2プリズムシート19の製造方法は、上記した第1プリズムシート18の製造方法と同様である。第2単位プリズム19Bを構成する紫外線硬化性樹脂材料は、例えばPMMAなどのアクリル樹脂とされ、その屈折率が第1単位プリズム18Bの材料の屈折率よりも高くされ、例えば1.61程度とされる。第2単位プリズム19Bは、第2基材19Aの板面からZ軸方向に沿って表側(第1プリズムシート18側とは反対側)に向けて突出する形で設けられている。この第2単位プリズム19Bは、Y軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形(略山形)をなすとともにX軸方向に沿って直線的に延在しており、第2基材19Aの板面においてY軸方向に沿って複数が間隔をほぼ空けずに連続的に並んで配されている。第2単位プリズム19Bは、Y軸方向(第2基材19Aの板面)に並行する底辺19B1と、底辺19B1の両端から立ち上がる一対の斜辺19B2,19B3と、を有している。第2単位プリズム19Bにおける一対の斜辺19B2,19B3のうち、Y軸方向についてLED13側のものを第2LED側斜辺(第2光源側斜辺)19B2とし、その反対側のものを第2LED反対側斜辺(第2光源反対側斜辺)19B3とする。このうち、第2LED反対側斜辺19B3には、第2単位プリズム19Bに入射した光のうち、主にY軸方向についてLED13から遠ざかる方向に進行する光が当たって屈折させられる。これに対し、第2LED側斜辺19B2には、第2単位プリズム19Bに入射した光のうち、主にY軸方向についてLED13に近づく方向に進行する光が当たって屈折させられる。いずれにしても第2単位プリズム19Bにおける一対の斜辺19B2,19B3により屈折された光の多くは、Y軸方向について選択的に立ち上げられて集光される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、第2単位プリズム19Bは、図1及び図2に示すように、底辺19B1に対する第2LED側斜辺19B2の傾斜角度(角度、前面底角)θ4と、底辺19B1に対する第2LED反対側斜辺19B3の傾斜角度(角度、後面底角)θ5と、が同じとされる。つまり、第2単位プリズム19Bは、断面形状が対称形状で二等辺三角形とされる。その上で、この第2単位プリズム19Bにおける底辺19B1に対する第2LED側斜辺19B2の傾斜角度θ4は、第1プリズムシート18に備わる第1単位プリズム18Bにおける底辺18B1に対する第1LED側斜辺18B2の傾斜角度θ1よりも小さくされている。具体的には、第2単位プリズム19Bにおける底辺19B1に対する一対の斜辺19B2,19B3の各傾斜角度θ4,θ5は、40°〜50°の範囲とされるのが好ましく、中でも45°とされるのが最も好ましい。これに対し、第2単位プリズム19Bにおいて一対の斜辺19B2,19B3がなす頂角(角度)θ6は、80°〜100°の範囲とされるのが好ましく、中でも90°、つまり直角とされるのが最も好ましい。なお、X軸方向に沿って並ぶ複数の第2単位プリズム19Bは、その高さ寸法、底辺19B1の幅寸法、底辺19B1に対する各斜辺19B2,19B3の傾斜角度などが全てほぼ同一とされており、隣り合う第2単位プリズム19B間の配列間隔もほぼ一定で等間隔に配列されている。また、第2単位プリズム19Bにおける高さ寸法及び配列間隔は、第1単位プリズム18Bにおける高さ寸法及び配列間隔とはそれぞれ異なるのが、モアレと呼ばれる干渉縞の発生を抑制する上では好ましい。
Then, as shown in FIGS. 1 and 2, the
次に、導光板15の詳しい構造について説明する。導光板15における出光板面15B及び反対板面15Cには、図1及び図3に示すように、それぞれ第1レンズ部21及び第2レンズ部22が設けられている。第1レンズ部21は、導光板15の出光板面15BにおいてY軸方向に沿って延在していてX軸方向に沿って並ぶ複数の第1単位レンズ(集光部)21Aを有する。本実施形態では、第1レンズ部21は、いわゆるレンチキュラーレンズであり、第1単位レンズ21Aには、出光板面15Bから表側に突出する凸型のシリンドリカルレンズ25が専ら含まれる。第1単位レンズ21Aに含まれるシリンドリカルレンズ25は、X軸方向に沿って切断した断面形状が半円形で且つY軸方向に沿って直線的に延在する蒲鉾形とされており、その周面が円弧状をなしている。このような構成の第1レンズ部21を導光板15に一体に設けるには、例えば導光板15を射出成形によって製造し、その成形金型のうち出光板面15Bを成形するための成形面に予め第1レンズ部21を転写するための転写形状を形成しておけばよい。第1レンズ部21の詳しい構成については、後に改めて詳しく説明する。
Next, the detailed structure of the
第2レンズ部22は、図1及び図3に示すように、導光板15の反対板面15CにおいてY軸方向に沿って延在していてX軸方向に沿って並ぶ複数の第2単位レンズ(第2の集光部)22Aを有する。本実施形態では、第2レンズ部22は、いわゆるプリズム型のレンズであり、第2単位レンズ22Aは、出光板面15Bから裏側に突出する凸型のプリズムを専ら含む。第2単位レンズ22Aに含まれるプリズムは、X軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形(略山形)をなすとともにY軸方向に沿って直線的に延在している。第2単位レンズ22Aは、その幅寸法(第2方向についての寸法)が第1方向について全長にわたって一定とされる。第2単位レンズ22Aは、断面形状がほぼ二等辺三角形であり、一対の斜面22A1を有するとともにその頂角が鈍角(90°を超える角度)、具体的には100°〜150°の範囲とされるのが好ましく、140°とされるのが最も好ましい。X軸方向に沿って並ぶ複数の第2単位レンズ22Aは、頂角、底面の幅寸法(配列間隔)及び高さ寸法が全てほぼ同一とされる。本実施形態では、第2単位レンズ22Aの配列間隔(配列ピッチ)は、第1単位レンズ21Aの配列間隔よりも大きい。このような構成の第2レンズ部22を導光板15に一体に設けるには、例えば導光板15を射出成形によって製造し、その成形金型のうち出光板面15Bを成形するための成形面に予め第2レンズ部22を転写するための転写形状を形成しておけばよい。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
このような構成によれば、導光板15内を伝播する光は、図2に示すように、Z軸方向について出光板面15B側では、第1レンズ部21を構成する第1単位レンズ21Aの円弧状の周面に当たって繰り返し反射されることで、概ねY軸方向に沿って進行するよう直進性が付与される。一方、導光板15内を伝播する光は、Z軸方向について反対板面15C側では、第2レンズ部22を構成する第2単位レンズ22Aの斜面22A1に当たって繰り返し反射されることで、概ねY軸方向に沿って進行するよう直進性が付与される。これにより、導光板15内を伝播する光は、出光板面15Bと反対板面15Cとの間を行き来する際に、第1単位レンズ21Aと第2単位レンズ22Aとにより繰り返しY軸方向に沿って進行するよう直進性が付与されることで、光の利用効率が向上するとともに出光板面15Bからの出射光に係る輝度が向上する。
According to such a configuration, as shown in FIG. 2, the light propagating in the
導光板15における反対板面15Cには、図1及び図2に示すように、出光反射部23が設けられている。出光反射部23は、Y軸方向に沿って間隔を空けて並ぶ複数の単位反射部23Aを有する。単位反射部23Aは、反対板面15CからZ軸方向に沿って裏側に向けて突出するよう設けられており、Y軸方向に沿って切断した断面形状が三角形とされている。単位反射部23Aは、Y軸方向についてLED13側に配されていてY軸方向に対して傾斜する第1反射面23A1と、その反対側に配されていてY軸方向に対して傾斜する第2反射面23A2と、を有する。これらの反射面23A1,23A2は、導光板15内を伝播する光を反射し、Z軸方向に近い角度となるよう表側に向けて立ち上げることで出光板面15Bからの出射を促すためのものである。第1反射面23A1は、Y軸方向についてLED13から遠ざかるよう進行する光を反射して立ち上げるのに主に機能する。一方、第2反射面23A2は、Y軸方向についてLED13に近づくよう進行する光を反射して立ち上げるのに主に機能する。第1反射面23A1は、Y軸方向についてLED13から遠ざかるほど出光反射部23が非設置とされる出光板面15Bからの距離が小さくなる勾配を有する。第1反射面23A1は、Y軸方向に対する傾斜角度が例えば8°程度とされる。第2反射面23A2は、Y軸方向についてLED13から遠ざかるほど出光反射部23が非設置とされる出光板面15Bからの距離が大きくなる勾配、つまり第1反射面23A1とは逆の勾配を有する。第2反射面23A2は、Y軸方向に対する傾斜角度が例えば40°程度(Z軸方向に対する傾斜角度は50°程度)とされ、第1反射面23A1の傾斜角度よりも大きい。また、Y軸方向に沿って並ぶ複数の単位反射部23Aは、Y軸方向についてLED13から遠ざかるほど高さ寸法(Z軸方向の寸法)及び長さ寸法(Y軸方向の寸法)がそれぞれ増すよう設計されている。より詳しくは、Y軸方向についてLED13に近い単位反射部23Aと、Y軸方向についてLED13から遠い単位反射部23Aと、を比較したとき、後者が前者よりも第1反射面23A1及び第2反射面23A2の各面積が大きくなっている。これにより、Y軸方向についてLED13に近い側では、単位反射部23Aの各反射面23A1,23A2に光が当たり難くて出光が抑制されるものの、Y軸方向についてLED13から遠い側では、単位反射部23Aの各反射面23A1,23A2に光が当たり易くて出光が促進される。結果として出光板面15Bからの出射光量は、Y軸方向についてLED13側とその反対側とで均一化される。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
導光板15における反対板面15Cには、図1及び図2に示すように、Y軸方向について単位反射部23Aに隣り合うよう配される傾斜面24が設けられている。傾斜面24は、反対板面15CにおいてY軸方向について単位反射部23Aと交互に繰り返し並ぶよう複数が配されている。傾斜面24は、Y軸方向についてLED13側に隣り合う単位反射部23Aにおける第2反射面23A2と、LED13側とは反対側に隣り合う単位反射部23Aにおける第1反射面23A1と、に連ねられている。傾斜面24は、Y軸方向についてLED13から遠ざかるほど出光反射部23が非設置とされる出光板面15Bからの距離が大きくなる勾配を有する。つまり、傾斜面24は、単位反射部23Aの第2反射面23A2と同様の勾配とされる。傾斜面24は、Y軸方向に対する傾斜角度が例えば1.4°程度とされ、単位反射部23Aの各反射面23A1,23A2の各傾斜角度のいずれよりも小さい。このような構成の傾斜面24は、LED13から遠ざかるよう導光板15内を進行する光を反射することで、その光を出光板面15B側へ向かわせるものの、出光板面15Bに対する光の入射角が臨界角を超えないので、その光は出光板面15Bにより全反射され、LED13からより遠ざかるよう導かれる。これにより、出光板面15Bからの出射光がY軸方向についてLED13側に偏り難くなる。以上のように、導光板15は、Y軸方向に対する傾斜角度が、傾斜面24、第1反射面23A1、第2反射面23A2の順で大きくなるよう構成されている。また、Y軸方向に沿って並ぶ複数の傾斜面24は、Y軸方向についてLED13から遠ざかるほど長さ寸法が小さくなるよう設計されている。これは、単位反射部23Aの長さ寸法がY軸方向についてLED13から遠ざかるほど大きくなり、単位反射部23Aの占有範囲が大きくなるためである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上記のような構成の出光反射部23及び傾斜面24は、図3から図5に示すように、X軸方向について隣り合う2つの第2単位レンズ22Aの間に挟み込まれる配置とされる。従って、出光反射部23及び傾斜面24は、X軸方向について第2単位レンズ22Aと交互に繰り返し並ぶよう配されている。出光反射部23を構成する単位反射部23Aは、反対板面15Cからの突出寸法(高さ寸法)の最大値が、第2単位レンズ22Aの同突出寸法よりも小さくされている。従って、Y軸方向についてLED13から最も遠い側に位置する単位反射部23Aであっても、第2単位レンズ22Aよりも裏側に突き出すことはない。
As shown in FIGS. 3 to 5, the light emitting
ここで、第1レンズ部21を構成する複数の第1単位レンズ21Aの詳しい構成について説明する。複数の第1単位レンズ21Aには、図6に示すように、導光板15内を伝播する光に付与する直進性が異なる2つの集光領域A1,A2が含まれている。2つの集光領域A1,A2には、Y軸方向についてLED13側とは反対側(入光反対端面15D側)に位置する第1集光領域A1と、第1集光領域A1よりもY軸方向についてLED13側(入光端面15A側)に位置する第2集光領域A2と、が含まれる。そして、複数の第1単位レンズ21Aは、第1集光領域A1では導光板15内を伝播する光に付与する直進性が相対的に低いものの、第2集光領域A2では導光板15内を伝播する光に付与する直進性が相対的に高くなるよう構成されている。図6では、第1集光領域A1と第2集光領域A2との境界線をX軸方向に沿う直線状の一点鎖線により、表示領域AAの外形を枠状の一点鎖線により、それぞれ図示している。また、図6では、第1単位レンズ21Aの配列ピッチなどを模式的に示している。
Here, the detailed configuration of the plurality of
このような構成によれば、導光板15のうちY軸方向についてLED13に近い側(入光端面15A側)では、第1単位レンズ21Aの第2集光領域A2によって導光板15内を伝播する光に付与される直進性が高くなっているので、複数のLED13から入光端面15Aに入射した光が入光端面15A付近においてX軸方向に拡散し難くなっていて互いに重なり合い難くなる。これにより、導光板15の出光板面15Bのうちの入光端面15A付近において局所的に明るい明部(目玉ムラ)が生じ難くなっている。これに対し、導光板15のうちY軸方向についてLED13から遠い側(入光反対端面15D側)では、第1単位レンズ21Aの第1集光領域A1によって導光板15内を伝播する光に付与される直進性が低くなっているので、導光板15内を伝播する光がX軸方向について拡散し易くなっている。従って、仮に入光端面15Aに対する複数のLED13の配置にばらつきが生じていて入光端面15Aから遠いLED13から入光端面15Aに入射する光量が少なくなっていた場合でも、入光端面15Aに近いLED13から入光端面15Aに入射した光量の多い光が第1集光領域A1においてX軸方向について拡散することで、光量不足が補われる。これにより、入光端面15Aから遠いLED13付近に帯状の暗部(直進ムラ)が生じ難くなる。以上により、出光板面15Bから出射する光の輝度の均一性が向上する効果が得られるので、バックライト装置12の出射光に輝度ムラが生じ難くなり、その出射光を利用して液晶パネル11に表示される画像に係る表示品位が良好なものとなる。
According to such a configuration, on the side of the
しかも、複数の第1単位レンズ21Aは、図6に示すように、第1集光領域A1が表示領域AAと非表示領域NAAとの双方と重畳するよう配されるとともに第2集光領域A2が非表示領域NAAと重畳するよう配されるよう構成される。ここで、複数の第1単位レンズ21Aにおける第1集光領域A1と第2集光領域A2との境界部位からは光漏れが生じるおそれがあり、仮に漏れ出した光が表示領域AA内に入ると、輝線として視認されるおそれがある。その点、複数の第1単位レンズ21Aにおける第1集光領域A1と第2集光領域A2との境界部位は、非表示領域NAAに対して重畳する配置となっており、表示領域AAとは非重畳の配置となっているから、第1集光領域A1と第2集光領域A2との境界部位から光漏れが生じた場合でも、その漏れ光が表示領域AA内に入る事態が生じ難くなっている。これにより、表示領域AAに表示された画像に係る表示品位が低下する事態が生じ難くなる。また、複数の第1単位レンズ21Aは、第1集光領域A1と第2集光領域A2との境界部位から導光板15の入光端面15Aまでの距離が、表示領域AAにおける入光端面15Aに最も近い辺部から入光端面15Aまでの距離よりも小さくされており、例えば半分程度とされている。具体的には、第1集光領域A1と第2集光領域A2との境界部位から導光板15の入光端面15Aまでの距離が、例えば1.7mm程度とされるのに対し、表示領域AAにおける入光端面15Aに最も近い辺部から入光端面15Aまでの距離が、例えば3.4mm程度とされる。
Moreover, as shown in FIG. 6, the plurality of
本実施形態では、複数の第1単位レンズ21Aは、専ら複数のシリンドリカルレンズ25により構成されていることから、第1集光領域A1及び第2集光領域A2は、次のように構成される。すなわち、シリンドリカルレンズ25における円弧状の周面のうちの基端部での接線TaがX軸方向に対してなす角度を「接触角」としたとき、シリンドリカルレンズ25は、図7から図9に示すように、第1集光領域A1と第2集光領域A2とでは接触角θc1,θc2が異なるよう構成されている。ここで、シリンドリカルレンズ25によって光に付与される直進性は、接触角θc1,θc2の大きさに応じて変動し、接触角θc1,θc2が大きいほど光に付与される直進性が高くなる傾向にある。本実施形態に係る複数のシリンドリカルレンズ25は、第2集光領域A2における接触角θc2が第1集光領域A1における接触角θc1よりも大きくなるよう構成されているので、第2集光領域A2では第1集光領域A1に比べて光に付与される直進性が高くなる。これにより、複数のLED13から入光端面15Aに入射した光が入光端面15A付近においてX軸方向に拡散し難くなっていて互いに重なり合い難くなるので、入光端面15A付近において局所的に明るい明部が生じ難くなっている。そして、複数のシリンドリカルレンズ25は、第1集光領域A1における接触角θc1が第2集光領域A2における接触角θc2よりも小さくなるよう構成されているので、第1集光領域A1では第2集光領域A2に比べて光に付与される直進性が低くなる。これにより、仮に入光端面15Aに対する複数のLED13の配置にばらつきが生じていて入光端面15Aから遠いLED13から入光端面15Aに入射する光量が少なくなっていた場合でも、入光端面15Aに近いLED13から入光端面15Aに入射した光量の多い光が第1集光領域A1においてX軸方向について拡散することで、光量不足が補われ、入光端面15Aから遠いLED13付近に帯状の暗部が生じ難くなる。
In the present embodiment, since the plurality of
具体的には、シリンドリカルレンズ25は、図7及び図8に示すように、第1集光領域A1における接触角θc1が30°〜50°の範囲とされていて例えば49°程度とされる。第1集光領域A1における接触角θc1が30°以上とされていれば、30°よりも小さい場合に比べると、第1集光領域A1において光に付与される直進性が十分に高くなっているので、第1集光領域A1における出射光の輝度を十分に高く保つことができる。第1集光領域A1における接触角θc1が50°以下とされていれば、50°よりも大きい場合に比べると、第1集光領域A1において光に付与される直進性が過剰になることが避けられるので、入光端面15Aに対する複数のLED13の配置にばらつきが生じた場合でも入光端面15Aから遠いLED13付近に帯状の暗部を生じ難くすることができる。一方、シリンドリカルレンズ25は、図7及び図9に示すように、第2集光領域A2における接触角θc2が55°〜70°の範囲とされていて例えば67°程度とされる。第2集光領域A2における接触角θc2が55°以上とされていれば、55°よりも小さい場合に比べると、第2集光領域A2において光に付与される直進性が十分に高くなっているので、入光端面15A付近において局所的に明るい明部を生じ難くすることができる。第2集光領域A2における接触角θc2が70°以下とされていれば、70°よりも大きい場合に比べると、第2集光領域A2において光に付与される直進性が過剰になることが避けられるので、入光端面15A付近においてX軸方向に沿って間欠的に並ぶ複数のLED13の配列が反映された明暗のムラを生じ難くすることができる。ここで言う「明暗のムラ」とは、LED基板14上において、LED13が配置される領域と、隣り合うLED13の間にあってLED13が非配置とされる領域と、がX軸方向に沿って交互に並ぶ配列が、そのまま入光端面15Aへの入射光量のムラとして反映された結果、入光端面15A付近における出光板面15Bからの出射光のムラとして視認されるものである。
Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the contact angle θc1 in the first condensing region A1 of the
複数のシリンドリカルレンズ25は、図7から図9に示すように、第1集光領域A1と第2集光領域A2とでX軸方向についての中央位置が一致するとともにX軸方向についての配列ピッチが等しくされている。つまり、シリンドリカルレンズ25は、第1集光領域A1と第2集光領域A2とが途中で途切れることなく連なる構成となっている。これに伴い、シリンドリカルレンズ25は、第1集光領域A1と第2集光領域A2との境界部位にて接触角が連続的に変化するものとされる。具体的には、X軸方向についてのシリンドリカルレンズ25の配列ピッチは、第1集光領域A1と第2集光領域A2との双方において、例えば0.038mm程度で一定とされる。このような構成によれば、仮に上記した配列ピッチが第1集光領域と第2集光領域とで異なる場合に比べると、入光端面15Aに入射した光が第2集光領域A2側から第1集光領域A1側へ進行する際に外部に漏れ出し難くなる。これにより、光の利用効率が低下し難くなり、輝度が低下し難くなる。また、シリンドリカルレンズ25は、高さ寸法(出光板面15Bからの突出高さ)に関しては第1集光領域A1よりも第2集光領域A2の方が大きくされるとともに、曲率半径に関しては第1集光領域A1よりも第2集光領域A2の方が小さくされる。具体的には、シリンドリカルレンズ25は、第1集光領域A1では、高さ寸法が例えば0.00845mm程度とされ、曲率半径が例えば0.0248mm程度とされるのに対し、第2集光領域A2では、高さ寸法が例えば0.01197mm程度とされ、曲率半径が例えば0.0199mm程度とされる。
As shown in FIGS. 7 to 9, the plurality of
導光板15は、図10に示すように、複数の第1単位レンズ21A(シリンドリカルレンズ25)のうちの第1集光領域A1が位置する第1導光部26と、複数の第1単位レンズ21Aのうちの第2集光領域A2が位置する第2導光部27と、を有する。第1導光部26は、平面に視た形成範囲が第1集光領域A1と一致しており、液晶パネル11の表示領域AAと非表示領域NAAとの双方に対して重畳するよう配されている。第2導光部27は、平面に視た形成範囲が第2集光領域A2と一致しており、液晶パネル11の非表示領域NAAに対しては重畳するものの表示領域AAとは非重畳となるよう配されている。そして、導光板15は、第1導光部26と第2導光部27とで、板厚(Z軸方向についての寸法)が異なるよう構成されており、第2導光部27の板厚が、第1導光部26の板厚よりも小さくされている。板厚が異なる第1導光部26と第2導光部27との境界部位には、出光板面15B側に傾斜面28が形成されている。この傾斜面28により第1導光部26と第2導光部27との間に急な段差が生じるのが避けられていて光漏れの発生が抑制されている。第1導光部26と第2導光部27との板厚の差は、第1単位レンズ21Aにおける第1集光領域A1での高さ寸法と第2集光領域A2での高さ寸法との差よりも大きくされている。従って、第1単位レンズ21Aは、第1集光領域A1よりも第2集光領域A2の方がZ軸方向について低くなるよう構成されている。具体的には、第1導光部26と第2導光部27との板厚の差は、例えば0.005mm程度とされる。以上のように、第2導光部27は、第1導光部26よりも板厚が小さくされているから、仮に板厚の大小関係を逆にした場合に比べると、入光端面15Aに入射した光がY軸方向について第2導光部27側から第1導光部26側へ進行する際に外部に漏れ出し難くなる。これにより、光の利用効率が低下し難くなり、輝度が低下し難くなる。逆に、第1導光部26は、第2導光部27よりも板厚が大きくされているから、第1導光部26内を進行する光がX軸方向について拡散し易くなる。従って、仮に入光端面15Aに対する複数のLED13の配置にばらつきが生じていて入光端面15Aから遠いLED13から入光端面15Aに入射する光量が少なくなっていても、入光端面15Aに近いLED13から入光端面15Aに入射した光量の多い光が第1導光部26においてX軸方向について拡散することで、光量不足が補われ易くなる。これにより、入光端面15Aから遠いLED13付近に帯状の暗部がより生じ難くなる。
As shown in FIG. 10, the
次に、本実施形態に係るバックライト装置12及び液晶表示装置10の優位性を検証するため、以下の実証実験1及び比較実験1,2を行った。先に、実証実験1について説明する。実証実験1は、導光板の出光板面に形成したシリンドリカルレンズの接触角を変化させた場合、シリンドリカルレンズによって導光板内を伝播する光に付与される直進性がどのように変化するか、に関する知見を得るためのものである。この実証実験1では、シリンドリカルレンズにおける接触角が全長にわたって一定とされる点を除いては、本段落以前に説明したものと同じ構成の導光板を用いている。実証実験1で用いられる導光板には、シリンドリカルレンズの接触角が52°とされる実証例1と、シリンドリカルレンズの接触角が39°とされる実証例2と、シリンドリカルレンズの接触角が28°とされる実証例3と、シリンドリカルレンズの接触角が16°とされる実証例4と、が含まれる。そして、比較実験1では、実証例1〜実証例4に係る導光板の入光端面に対して入光端面の長手方向(X軸方向)についての中央位置に配置した1つのLEDからの光を入射させた状態で出光板面から出射される出射光に係る輝度を測定し、出光板面における輝度分布を濃淡により表した図を作成するとともに、X軸方向についての輝度分布に係るグラフを作成した。
Next, in order to verify the superiority of the
実証実験1の実験結果は、図11から図15に示される通りである。図11は、実証例1の出光板面における輝度分布を示す表であり、図12は、実証例2の出光板面における輝度分布を示す表であり、図13は、実証例3の出光板面における輝度分布を示す表であり、図14は、実証例4の出光板面における輝度分布を示す表であり、図15は、実証例1〜実証例4におけるX軸方向についての輝度分布に係るグラフである。図11から図15には、シリンドリカルレンズの接触角が記載されている。図11から図14に記載された出光板面における輝度分布に係る図では、輝度の高低が濃淡により表されており、輝度が高いほど薄くなり、輝度が低いほど濃くなる傾向にある。図15に記載されたグラフの縦軸に示される輝度の単位は「cd/m2」である。図15に記載されたグラフの横軸は、X軸方向についての中央位置を基準(0mm)とした位置を表しており、その単位は「mm」である。また、図15に記載されたグラフの横軸に付された正負の記号のうち「−(マイナス)」は、基準である中央位置からX軸方向について図11から図14に記載された輝度分布における左側を意味し、「+(プラス)」は、同輝度分布における右側を意味する。
The experimental results of
実証実験の実験結果について説明する。図11から図14を比較すると、シリンドリカルレンズの接触角が大きくなるほど高い輝度の範囲がY軸方向に沿って細長い形状となるとともに面積が大きくなるのに対し、シリンドリカルレンズの接触角が小さくなるほど高い輝度の範囲がX軸方向に広がるとともに面積が小さくなるのが分かる。図15によれば、シリンドリカルレンズの接触角が大きくなるほど、X軸方向についての中央位置での輝度が高くなるとともにX軸方向についての中央位置から約10mm以上離れた位置での輝度が低くなる傾向にあることが分かる。逆に、シリンドリカルレンズの接触角が小さくなるほど、X軸方向についての中央位置での輝度が低くなるとともにX軸方向についての中央位置から約10mm以上離れた位置での輝度が高くなる傾向にあることが分かる。これらの実験結果は、シリンドリカルレンズの接触角が大きくなると、円弧状をなす周面によって光が繰り返し反射される効率性が向上することで、光がY軸方向に沿ってより直線的に進行し易くなってX軸方向について拡散し難くなるのに対し、逆にシリンドリカルレンズの接触角が小さくなると、円弧状をなす周面によって光が繰り返し反射される効率性が低下することで、光がY軸方向に沿って直線的に進行し難くなってX軸方向について拡散し易くなることを反映している、と推考される。 The experimental results of the demonstration experiment will be described. Comparing FIGS. 11 to 14, the larger the contact angle of the cylindrical lens, the higher the brightness range becomes elongated along the Y-axis direction and the larger the area, whereas the smaller the contact angle of the cylindrical lens, the higher the brightness range. It can be seen that the range of brightness expands in the X-axis direction and the area decreases. According to FIG. 15, as the contact angle of the cylindrical lens increases, the brightness at the central position in the X-axis direction tends to increase, and the brightness at a position separated from the central position in the X-axis direction by about 10 mm or more tends to decrease. You can see that it is in. On the contrary, as the contact angle of the cylindrical lens becomes smaller, the brightness at the central position in the X-axis direction tends to decrease, and the brightness tends to increase at a position about 10 mm or more away from the central position in the X-axis direction. I understand. The results of these experiments show that as the contact angle of the cylindrical lens increases, the efficiency with which light is repeatedly reflected by the arcuate peripheral surface improves, and the light travels more linearly along the Y-axis direction. On the contrary, when the contact angle of the cylindrical lens becomes small, the efficiency of repeated reflection of light by the arcuate peripheral surface decreases, so that the light becomes Y. It is presumed that this reflects the fact that it becomes difficult to travel linearly along the axial direction and it becomes easy to diffuse in the X-axis direction.
次に、比較実験1,2について説明する。比較実験1,2では、実証実験1よりも前の段落にて説明した導光板15を実施例1とし、シリンドリカルレンズの接触角を全長にわたって一定とした導光板を比較例1,2として用いている。比較実験1は、実施例1及び比較例1,2において、入光端面に対する複数のLED13の配置にばらつきが生じた場合の輝度分布を比較している。比較実験2は、実施例1及び比較例1,2において、入光端面に対する複数のLED13の配置にばらつきが生じていない場合の輝度分布を比較している。比較例1,2は、いずれもシリンドリカルレンズにおける接触角が全長にわたって一定とされる点を除いては、実証実験1よりも前の段落にて説明したものと同じ構成の導光板を用いている。比較例1の導光板は、シリンドリカルレンズにおける接触角が49°で全長にわたって一定とされる。比較例2の導光板は、シリンドリカルレンズにおける接触角が63°で全長にわたって一定とされる。実施例1の導光板15は、シリンドリカルレンズ25における第1集光領域A1での接触角θc1が49°とされ、第2集光領域A2での接触角θc2が67°とされる(図8及び図9を参照)。
Next,
比較実験1について詳しく説明する。比較実験1は、図16に示すように、X軸方向に沿って並ぶ複数のLED13に、意図的にY軸方向について位置ずれさせたものを含ませた上で行われている。具体的には、複数のLED13は、端から数えて5つ毎にY軸方向について入光端面15Aからの距離が他のLED13よりも0.1mm程度大きくなるよう位置ずれした位置ずれLED13αが含まれるように配列されている。なお、図16では、導光板15の入光端面15Aを二点鎖線にて図示している。比較実験1では、このような配列のLED13群を全て点灯させ、実施例1及び比較例1,2に係る導光板の入光端面に対して光を入射させた状態で出光板面から出射される出射光に係る輝度を測定し、その輝度に基づいてCm(Michelson Contrast)値を算出するとともに、輝度ムラの有無を判定した。Cm値は、出射光の最大輝度から最小輝度を差し引いて得られる値を、最大輝度と最小輝度とを足し合わせて得られる値により除して得られる。Cm値が大きいと、最大輝度と最小輝度との差が大きく且つ最大輝度と最小輝度との和が小さいことから、輝度ムラが視認され易い傾向にある。逆にCm値が小さいと、最大輝度と最小輝度との差が小さく且つ最大輝度と最小輝度との和が大きいことから、輝度ムラが視認され難い傾向にある。輝度ムラの有無の判定は、撮影した画像を検査員が目視して行っている。
比較実験1の実験結果は、図17から図20に示される通りである。図17から図19は、比較例1,2及び実施例1におけるY軸方向についての位置とCm値との関係を示すグラフである。内訳は、図17が比較例1に係るグラフであり、図18が比較例2に係るグラフであり、図19が実施例1に係るグラフである。図17から図19の横軸は、いずれも導光板の入光端面を基準(0mm)としたY軸方向についての位置を表しており、その単位は「mm」である。図20は、実施例1及び比較例1,2における各シリンドリカルレンズの接触角、Cm値の平均値及び判定結果を示す表である。実施例1は、第1集光領域A1と第2集光領域A2とでシリンドリカルレンズ25の接触角θc1,θc2が異なるので、図20にはそれぞれの数値を記している。一方、比較例1,2は、シリンドリカルレンズの接触角が一定であることから、図20には1つずつ記している。図20に記されるCm値の平均値は、図17から図19に示されるグラフにおけるY軸方向についての位置である0mm〜50mmに至るまでの各Cm値を用いて算出した平均値である。図20に記される判定結果は、輝度ムラが概ね視認されない場合は「可」とし、輝度ムラが視認される場合は「不可」としている。
The experimental results of
比較実験1の実験結果について説明する。図17から図19を比較すると、比較例1(図17)及び実施例1(図19)は、比較例2(図18)に比べると、全体的にCm値が低くなっており、特にY軸方向についての位置が10mm辺りにおいてCm値が低くなっていることが分かる。図20によれば、比較例1及び実施例1は、いずれも輝度ムラの判定に関して輝度ムラが概ね視認されないと判定されており、比較例2に比べてCm値の平均値が低くなっている。これに対して、比較例2は、輝度ムラの判定に関して輝度ムラが視認されると判定されており、比較例1及び実施例1に比べてCm値の平均値が高くなっている。これらの実験結果は、次の理由によるものと推考される。すなわち、比較例2は、シリンドリカルレンズの接触角が全長にわたって63°と大きいことから、入光端面に入射した光にはY軸方向に沿って進行するよう高い直進性が付与されており、X軸方向について拡散し難くなっている。このため、入光端面から遠い配置の位置ずれLED13αから入光端面に入射する光量が少なくなっていても、入光端面に近い配置のLED13から入光端面に入射した光量が多い光が、少ない側には殆ど拡散せず、結果として入光端面から遠い位置ずれLED13α付近に帯状の暗部が生じていると推考される。これに対し、比較例1は、シリンドリカルレンズの接触角が全長にわたって49°と小さいことから、入光端面に入射した光にはY軸方向に沿って進行するよう直進性が付与されるものの、比較例2よりは付与される直進性が低くなっていて、X軸方向について拡散し易くなっている。これにより、入光端面から遠い配置の位置ずれLED13αから入光端面に入射する光量が少なくなっていると、入光端面に近い配置のLED13から入光端面に入射した光量が多い光が、少ない側に拡散し易くなっており、結果として入光端面から遠い位置ずれLED13α付近に帯状の暗部が生じ難くなっていると、推考される。そして、実施例1は、シリンドリカルレンズ25のうちの第1集光領域A1の接触角θc1が49°であり、比較例1におけるシリンドリカルレンズの接触角と同値となっていることから、入光端面に入射した光に付与される直進性が比較例2よりも低くて比較例1と同等となっている。従って、入光端面15Aから遠い配置の位置ずれLED13αから入光端面15Aに入射する光量が少なくなっていると、入光端面15Aに近い配置のLED13から入光端面15Aに入射した光量が多い光が、少ない側に拡散し易くなっており、結果として入光端面15Aから遠い位置ずれLED13α付近に帯状の暗部が生じ難くなっていると、推考される。
The experimental results of
比較実験2について詳しく説明する。比較実験2では、入光端面に対する配置にばらつきが生じていない配列の複数のLED13群を全て点灯させ、実施例1及び比較例1,2に係る導光板の入光端面に対して光を入射させた状態で表側(出光板面側)から画像を撮影し、その画像に基づいて輝度ムラの有無を判定するとともに、出光板面から出射される出射光に係る輝度を測定し、その輝度に基づいてCm値を算出した。輝度ムラの有無の判定は、比較実験1と同様に、撮影した画像を検査員が目視して行っている。Cm値に関しては、比較実験1にて説明した通りである。比較実験2の実験結果は、図21に示される通りである。図21は、実施例1及び比較例1,2における各シリンドリカルレンズの接触角、撮影した画像、Cm値の最大値及び判定結果を示す表である。図21における接触角に関する記載内容は、比較実験1の図20と同様である。図21に記されるCm値の最大値は、導光板の入光端面からY軸方向について20mmの距離に至るまでのCm値を複数算出したときの最大となる値である。つまり、このCm値の最大値は、導光板の入光端面付近において想定される最も芳しくない輝度ムラの程度を表している、と言える。図21に記される判定結果は、輝度ムラが視認されない場合は「良」とし、輝度ムラが視認される場合は「不可」としている。このうちの「良」の判定結果は、図20に記される「可」の判定結果よりも良好な状態を意味する。
比較実験2の実験結果について説明する。図21によれば、比較例2及び実施例1は、いずれも輝度ムラの判定に関して輝度ムラが視認されないと判定されており、比較例1に比べてCm値の最大値が低くなっている。これに対して、比較例1は、輝度ムラの判定に関して輝度ムラが視認されると判定されており、比較例2及び実施例1に比べてCm値の最大値が高くなっている。これらの実験結果は、次の理由によるものと推考される。すなわち、比較例1は、シリンドリカルレンズの接触角が全長にわたって49°と小さいことから、入光端面に入射した光にはY軸方向に沿って進行するよう直進性が付与されるものの、比較例2よりは付与される直進性が低くなっていて、光がX軸方向について拡散し易くなっている。このため、複数のLEDから入光端面に入射した光が入光端面付近においてX軸方向に拡散することで互いに重なり合ってしまう。その結果、入光端面付近にはX軸方向についてLEDの間となる部分において出射する光量が局所的に多くなる明部が生じ易くなっている、と推考される。これに対し、比較例2は、シリンドリカルレンズの接触角が全長にわたって63°と大きいことから、入光端面に入射した光にはY軸方向に沿って進行するよう高い直進性が付与されており、光がX軸方向について拡散し難くなっている。これにより、複数のLEDから入光端面に入射した光が入光端面付近においてX軸方向に拡散し難くなっていて互いに重なり合い難くなっている。その結果、入光端面付近には局所的に明るい明部が生じ難くなっている、と推考される。そして、実施例1は、シリンドリカルレンズ25のうちの第2集光領域A2の接触角θc1が67°であり、比較例2におけるシリンドリカルレンズの接触角よりも大きくなっていることから、入光端面に入射した光に付与される直進性が比較例1,2のいずれよりも高くなっており、光がX軸方向についてより拡散し難くなっている。従って、入光端面15A付近では、シリンドリカルレンズ25の第2集光領域A2によって光に対してより高い直進性が付与されていてX軸方向についてより拡散し難くなっていて互いに重なり合い難くなっている。その結果、入光端面15A付近には局所的に明るい明部がより生じ難くなっている、と推考される。
The experimental results of
以上説明したように本実施形態のバックライト装置(照明装置)12は、板状をなしていて外周端面の少なくとも一部が光を入射させる入光端面15Aとされて一方の板面が光を出射させる出光板面15Bとされる導光板15と、入光端面15Aに沿って並ぶ複数のLED(光源)13と、導光板15における出光板面15Bとは反対側の板面である反対板面15Cと出光板面15Bとのうちの一方に設けられる第1単位レンズ(集光部)21Aであって、入光端面15Aの法線方向に沿う第1方向に沿って延在していて複数のLED13の並び方向に沿う第2方向に沿って複数が並んで配されていて、導光板15内を伝播する光に対して第1方向に沿って進行するよう直進性を付与する第1単位レンズ21Aと、を備え、複数の第1単位レンズ21Aには、第1集光領域A1と、第1集光領域A1よりも第1方向についてLED13側に配されていて光に対して第1集光領域A1よりも高い直進性を付与する第2集光領域A2と、が含まれる。
As described above, the backlight device (illumination device) 12 of the present embodiment has a plate shape, and at least a part of the outer peripheral end surface is an incoming
このようにすれば、複数のLED13から発せられて導光板15の入光端面15Aに入射した光は、導光板15内を伝播した後に、出光板面15Bから出射される。導光板15における反対板面15Cと出光板面15Bとのうちの一方には、複数の第1単位レンズ21Aが設けられているので、導光板15内を伝播する光には、複数の第1単位レンズ21Aによって第1方向に沿って進行するよう直進性が付与される。従って、従来のように光を第2方向について拡散させるようにした場合に比べると、光の利用効率並びに輝度の向上を図る上で好適となる。
In this way, the light emitted from the plurality of
そして、複数の第1単位レンズ21Aは、第1集光領域A1と第2集光領域A2とで光に付与する直進性が異なるものとされることで次のような作用及び効果が得られる。すなわち、第1方向について第1集光領域A1よりもLED13側に配される第2集光領域A2では、複数の第1単位レンズ21Aにより光に付与される直進性が第1集光領域A1よりも高いものとされているので、導光板15のうち第1方向についてLED13に近い側(入光端面15A付近)において、複数のLED13から入光端面15Aに入射した光が第2方向に拡散し難くなって互いに重なり合い難くなる。これにより、導光板15の出光板面15Bのうちの入光端面15A付近において局所的に明るい明部が生じ難くなる。これに対し、第1方向について第2集光領域A2よりもLED13側とは反対側に配される第1集光領域A1では、複数の第1単位レンズ21Aにより光に付与される直進性が第2集光領域A2よりも低いものとされているので、導光板15内を伝播する光は、第1集光領域A1において第2方向について拡散し易くなっている。従って、仮に入光端面15Aに対する複数のLED13の配置にばらつきが生じていて入光端面15Aから遠いLED13から入光端面15Aに入射する光量が少なくなっていても、入光端面15Aに近いLED13から入光端面15Aに入射した光量の多い光が第1集光領域A1において第2方向について拡散することで、光量不足が補われる。これにより、入光端面15Aから遠いLED13付近に帯状の暗部が生じ難くなる。以上により、出光板面15Bから出射する光の輝度の均一性が向上する。
The plurality of
また、複数の第1単位レンズ21Aには、円弧状の周面を有する複数のシリンドリカルレンズ25が含まれており、複数のシリンドリカルレンズ25は、その周面における基端部での接線Taが第2方向に対してなす角度である接触角θc1,θc2に関して、第1集光領域A1よりも第2集光領域A2の方が大きくなるよう構成される。シリンドリカルレンズ25によって光に付与される直進性は、シリンドリカルレンズ25の周面における基端部での接線Taが第2方向に対してなす角度である接触角θc1,θc2に応じて変動し、接触角θc1,θc2が大きいほど光に付与される直進性が高くなる傾向にある。複数のシリンドリカルレンズ25は、接触角θc1,θc2に関して、第1集光領域A1よりも第2集光領域A2の方が大きくなるよう構成されているので、第2集光領域A2では第1集光領域A1に比べて光に付与される直進性が高くなり、入光端面15A付近において局所的に明るい明部が生じ難くなる。複数のシリンドリカルレンズ25は、接触角θc1,θc2に関して、第2集光領域A2よりも第1集光領域A1の方が小さくなるよう構成されているので、第1集光領域A1では第2集光領域A2に比べて光に付与される直進性が低くなり、入光端面15Aに対する複数のLED13の配置がばらついた場合でも入光端面15Aから遠いLED13付近に帯状の暗部が生じ難くなる。
Further, the plurality of
また、複数のシリンドリカルレンズ25は、第1集光領域A1における接触角θc1が30°〜50°の範囲とされるのに対して、第2集光領域A2における接触角θc2が55°〜70°の範囲とされる。仮に、第1集光領域におけるシリンドリカルレンズの接触角が30°よりも小さいと、第1集光領域A1において光に付与される直進性が不十分となるため、輝度が低下するおそれがある。また、仮に、第1集光領域におけるシリンドリカルレンズの接触角が50°よりも大きいと、第1集光領域A1において光に付与される直進性が過剰となるため、入光端面15Aに対する複数のLED13の配置にばらつきが生じた場合に入光端面15Aから遠いLED13付近に帯状の暗部が生じ易くなるおそれがある。その点、第1集光領域A1における複数のシリンドリカルレンズ25の接触角θc1が30°〜50°の範囲とされることで、第1集光領域A1における出射光の輝度を十分に高く保つことができるとともに、入光端面15Aに対する複数のLED13の配置にばらつきが生じた場合でも入光端面15Aから遠いLED13付近に帯状の暗部を生じ難くすることができる。一方、第2集光領域A2におけるシリンドリカルレンズ25の接触角θc2が55°よりも小さいと、第2集光領域A2において光に付与される直進性が不十分となるため、入光端面15A付近において局所的に明るい明部が生じ易くなるおそれがある。また、仮に、第2集光領域におけるシリンドリカルレンズの接触角が70°よりも大きいと、第2集光領域A2において光に付与される直進性が過剰となるため、入光端面15A付近において複数のLED13の配列を反映した明暗のムラが生じ易くなるおそれがある。その点、第2集光領域A2における複数のシリンドリカルレンズ25の接触角θc2が55°〜70°の範囲とされることで、入光端面15A付近において局所的に明るい明部を生じ難くすることができるとともに、明暗のムラを生じ難くすることができる。
Further, in the plurality of
また、複数の第1単位レンズ21Aには、複数のシリンドリカルレンズ25が専ら含まれる。このようにすれば、仮に複数の第1単位レンズにシリンドリカルレンズ25以外のものを含ませた場合に比べると、導光板15の製造に要する成形金型に係る設計及び製造が容易なものとなる。
Further, the plurality of
また、導光板15は、複数の第1単位レンズ21Aのうちの第1集光領域A1が位置する第1導光部26と、複数の第1単位レンズ21Aのうちの第2集光領域A2が位置する第2導光部27と、を有しており、第2導光部27は、第1導光部26よりも板厚が小さい。このようにすれば、複数の第1単位レンズ21Aにおける第2集光領域A2が位置する第2導光部27は、複数の第1単位レンズ21Aにおける第1集光領域A1が位置する第1導光部26よりも第1方向について入光端面15A側に配されており、その板厚が第1導光部26よりも小さくされているから、仮に板厚の大小関係を逆にした場合に比べると、入光端面15Aに入射した光が第1方向について第2導光部27側から第1導光部26側へ進行する際に外部に漏れ出し難くなる。これにより、光の利用効率が低下し難くなり、輝度が低下し難くなる。また、第1導光部26は、第2導光部27よりも板厚が大きくされているから、第1導光部26内を進行する光が第2方向について拡散し易くなる。従って、仮に入光端面15Aに対する複数のLED13の配置にばらつきが生じていて入光端面15Aから遠いLED13から入光端面15Aに入射する光量が少なくなっていても、入光端面15Aに近いLED13から入光端面15Aに入射した光量の多い光が第1導光部26において第2方向について拡散することで、光量不足が補われ易くなり、入光端面15Aから遠いLED13付近に帯状の暗部がより生じ難くなる。
Further, the
また、複数の第1単位レンズ21Aは、第1集光領域A1と第2集光領域A2とで第2方向についての配列ピッチが等しい。このようにすれば、仮に上記した配列ピッチが異なる場合に比べると、入光端面15Aに入射した光が第2集光領域A2側から第1集光領域A1側へ進行する際に外部に漏れ出し難くなる。これにより、光の利用効率が低下し難くなり、輝度が低下し難くなる。
Further, the plurality of
また、導光板15における反対板面15Cと出光板面15Bとのうちの他方に設けられる第2単位レンズ(第2の集光部)22Aであって、第1方向に沿って延在していて第2方向に沿って複数が並んで配されていて、導光板15内を伝播する光に対して第1方向に沿って進行するよう直進性を付与する第2単位レンズ22Aを備える。このようにすれば、導光板15内を伝播する光は、反対板面15Cと出光板面15Bとのうちの一方に至ると、複数の第1単位レンズ21Aによって第1方向に沿って進行するよう直進性が付与されるとともに、反対板面15Cと出光板面15Bとのうちの他方に至ると、複数の第2単位レンズ22Aによって第1方向に沿って進行するよう直進性が付与される。このように光が反対板面15Cと出光板面15Bとの間を行き来する際に第1単位レンズ21Aと第2単位レンズ22Aとによって繰り返し直進性が付与されることで、光の利用効率並びに輝度のさらなる向上を図る上で好適となる。その一方で、入光端面15Aに対する複数のLED13の配置にばらつきが生じていて入光端面15Aから遠いLED13から入光端面15Aに入射する光量が少なくなっていた場合には、入光端面15Aから遠いLED13付近に帯状の暗部がより生じ易くなることが懸念される。その点、複数の第1単位レンズ21Aにより第1集光領域A1にて光に付与される直進性が第2集光領域A2よりも低いものとされることで、第1集光領域A1において光が第2方向について拡散し易くなっているので、第2単位レンズ22Aによって光に直進性が付与されても、入光端面15Aから遠いLED13付近に帯状の暗部が生じ難くなっている。
Further, the second unit lens (second condensing portion) 22A provided on the other side of the
また、導光板15における反対板面15Cと出光板面15Bとのうちの他方に設けられる出光反射部23であって、第1方向に沿って間隔を空けて並んでいて光を反射して出光板面15Bから出射させる複数の単位反射部23Aを含む出光反射部23を備える。このようにすれば、導光板15内を伝播する光は、途中で第1方向に沿って間隔を空けて並ぶ複数の単位反射部23Aによって反射されることで、出光板面15Bからの出射が促される。
Further, the light emitting reflecting
また、導光板15における反対板面15C及び出光板面15Bのうち、出光反射部23が配される板面には、第1方向について単位反射部23Aに隣り合うよう配されていてLED13から遠ざかるほど出光反射部23が非設置とされる板面からの距離が大きくなる勾配の傾斜面24が設けられており、出光反射部23は、単位反射部23Aが、第1方向についてLED13側に配されていて第1方向に対して傾斜する第1反射面23A1とその反対側に配されていて第1方向に対して傾斜する第2反射面23A2とを有しており、導光板15は、第1方向に対する傾斜角度が、傾斜面24、第1反射面23A1、第2反射面23A2の順で大きくなるよう構成される。このようにすれば、第1方向についてLED13から遠ざかるよう導光板15内を進行する光は、途中でLED13から遠ざかるほど出光反射部23が非設置される板面からの距離が大きくなる勾配の傾斜面24により反射されることで、第1方向についてLED13から遠ざかるよう導かれる。これにより、出光板面15Bからの出射光が第1方向についてLED13側に偏り難くなる。この傾斜面24は、第1方向に対する傾斜角度が、単位反射部23Aの各反射面のいずれに比べても小さいので、反射光をLED13からより遠い側へと導くことができる。
Further, of the
導光板15内を伝播する光のうち、第1方向についてLED13から遠ざかるよう進行する光は、単位反射部23Aの第1反射面23A1により反射されて出光が促進される。これに対し、導光板15内を伝播する光のうち、第1方向についてLED13に近づくよう進行する光は、第1方向についてLED13から遠ざかるよう進行する光よりも少ないが、単位反射部23Aの第2反射面23A2により反射されて出光が促進される。第1反射面23A1は、第1方向に対する傾斜角度が第2反射面23A2よりも小さいから、反射光に作用する立ち上げ作用が第2反射面23A2よりも弱い。従って、第1方向についてLED13から遠ざかるよう進行する光が逆向きの光よりも多くてもそれらが過剰に出光されるのが避けられる。これに対し、第2反射面23A2は、第1方向に対する傾斜角度が第1反射面23A1よりも大きいから、反射光に作用する立ち上げ作用が第1反射面23A1よりも強い。従って、第1方向についてLED13に近づくよう進行する光が逆向きの光よりも少なくてもそれらを余すことなく出光させることができ、光の利用効率が向上する。
Of the light propagating in the
また、本実施形態に係る液晶表示装置(表示装置)10は、上記記載のバックライト装置12と、バックライト装置12からの光を利用して表示を行う液晶パネル(表示パネル)11と、を備える。このような構成の液晶表示装置10によれば、バックライト装置12の出射光に係る輝度の均一性の向上が図られているから、表示品位に優れた表示を実現することができる。
Further, the liquid crystal display device (display device) 10 according to the present embodiment includes the
また、液晶パネル11は、画像が表示される表示領域AAと、表示領域AAを取り囲む非表示領域NAAと、を有しており、複数の第1単位レンズ21Aは、第1集光領域A1が表示領域AAと非表示領域NAAとの双方と重畳するよう配されるとともに第2集光領域A2が非表示領域NAAと重畳するよう配されるよう構成される。このようにすれば、液晶パネル11の表示領域AAには、バックライト装置12から照射される光を利用することで画像が表示される。複数の第1単位レンズ21Aは、第1集光領域A1と第2集光領域A2との境界部位が非表示領域NAAに対して重畳するよう配されているので、仮に上記した境界部位から光漏れが生じた場合でも、その漏れ光によって表示領域AAに表示された画像に係る表示品位が低下する事態が生じ難くなる。
Further, the
<実施形態2>
実施形態2を図22から図26によって説明する。この実施形態2では、第1単位レンズ121Aの構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
<
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 22 to 26. In the second embodiment, the configuration of the
本実施形態に係る導光板115に備わる第1レンズ部121を構成する複数の第1単位レンズ121Aには、図22及び図23に示すように、複数のシリンドリカルレンズ125に加えて、複数の複合レンズ29が含まれている。複合レンズ29は、Y軸方向に沿って延在していてX軸方向に沿って複数が並んで配される点ではシリンドリカルレンズ125と共通するものの、周面の一部が直線状をなしている点で異なる。詳しくは、複合レンズ29は、第1集光領域A1ではシリンドリカルレンズ125と同様の円弧状の周面を有するものの、第2集光領域A2では頂部29Aと頂部29Aを挟んだ一対の斜辺29Bとが含まれる周面を有する。複合レンズ29は、第1集光領域A1ではX軸方向に沿って切断した断面形状が半円形で且つY軸方向に沿って直線的に延在する蒲鉾形とされている。複合レンズ29は、第2集光領域A2ではX軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形(略山形)で且つY軸方向に沿って直線的に延在するプリズム形とされている。複合レンズ29は、第1集光領域A1と第2集光領域A2との境界部位にて形状が連続的に変化するものとされる。このような構成の複合レンズ29によれば、第2集光領域A2では頂部29Aを挟んだ一対の斜辺29Bによって光を繰り返し全反射することで、Y軸方向に沿って進行するよう直進性を付与することができる。従って、複合レンズ29は、シリンドリカルレンズ125に比べると、第2集光領域A2において光に対してより高い直進性を付与することができるので、複数のLED113から入光端面115Aに入射した光が入光端面115A付近においてX軸方向により拡散し難くなっていて互いに重なり合い難くなる。これにより、第2集光領域A2において局所的に明るい明部をより生じ難くすることができる。その一方で、複合レンズ29は、第1集光領域A1では円弧状の周面を有しているので、第1集光領域A1において光に付与する直進性がシリンドリカルレンズ125に類似したものとなっている。このような構成の複合レンズ29は、X軸方向についてシリンドリカルレンズ125と隣り合うよう配されている。つまり、複数の第1単位レンズ121Aは、シリンドリカルレンズ125と複合レンズ29とがX軸方向について1つずつ交互に繰り返し並ぶよう配されることで構成されている。このようにすれば、交互に繰り返し並ぶよう配されるシリンドリカルレンズ125と複合レンズ29とにより第2集光領域A2においてそれぞれ光に異なる直進性が付与されるので、入光端面115A付近において局所的に明るい明部をさらに生じ難くすることができる。シリンドリカルレンズ125及び複合レンズ29は、設置数がほぼ同数とされる。
As shown in FIGS. 22 and 23, the plurality of
シリンドリカルレンズ125及び複合レンズ29に関する数値について説明する。シリンドリカルレンズ125は、図22及び図23に示すように、第1集光領域A1における接触角θc3が30°〜50°の範囲とされていて例えば48°程度とされるのに対し、第2集光領域A2における接触角θc4が55°〜70°の範囲とされていて例えば67°程度とされる。シリンドリカルレンズ125は、第1集光領域A1では、高さ寸法が例えば0.00914mm程度とされ、曲率半径が例えば0.027mm程度とされるのに対し、第2集光領域A2では、高さ寸法が例えば0.017mm程度とされ、曲率半径が例えば0.027mm程度とされる。つまり、このシリンドリカルレンズ125は、第1集光領域A1と第2集光領域A2とでは高さ寸法が異なるものの、曲率半径が同一とされる。X軸方向についてのシリンドリカルレンズ125の配列ピッチは、第1集光領域A1と第2集光領域A2との双方において、例えば0.082mm程度で一定とされる。
Numerical values relating to the
これに対し、複合レンズ29は、図22及び図23に示すように、シリンドリカルレンズ125と同様の形状とされる第1集光領域A1では接触角θc5が30°〜50°の範囲とされていて例えば48°程度とされる。つまり、シリンドリカルレンズ125及び複合レンズ29は、第1集光領域A1における接触角θc3,θc5が同じとされる。このようにすれば、第1集光領域A1においてシリンドリカルレンズ125及び複合レンズ29により光に付与される直進性が同等になる。これにより、入光端面115Aに対する複数のLED113の配置にばらつきが生じた場合でも入光端面115Aから遠いLED113付近に帯状の暗部をより生じ難くすることができる。複合レンズ29は、第1集光領域A1では、高さ寸法が例えば0.00914mm程度とされ、曲率半径が例えば0.027mm程度とされる。つまり、複合レンズ29は、第1集光領域A1ではシリンドリカルレンズ125とほぼ同一形状とされている。複合レンズ29は、第2集光領域A2では、高さ寸法が例えば0.017mm程度とされ、一対の斜辺29B同士がなす角度である頂角θ7は、80°〜100°の範囲とされていて例えば90°程度とされる。ここで、仮に複合レンズにおける一対の斜辺同士がなす角度が、100°よりも大きい場合には、シリンドリカルレンズ125における第2集光領域A2での接触角θc4の設定によっては、複合レンズによって光に付与される直進性が、シリンドリカルレンズ125によって光に付与される直進性よりも低くなるおそれがある。その点、上記のように複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7が100°以下とされていれば、シリンドリカルレンズ125における第2集光領域A2での接触角θc4の設定によらず、第2集光領域A2において複合レンズ29によって光に付与される直進性が、シリンドリカルレンズ125によって光に付与される直進性よりも高いものとなる。これにより、入光端面115A付近において局所的に明るい明部をより生じ難くすることができる。一方、仮に複合レンズの第2集光領域における頂角が80°よりも小さいと、導光板を射出成形にて製造する場合に、複合レンズにおける第2集光領域の頂部付近の形状再現性が低くなり、導光板の製造が困難になる傾向にある。その点、複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7が80°以上とされていれば、導光板115を射出成形により製造する場合に、複合レンズ29における第2集光領域A2の頂部29A付近の形状再現性が十分に高く保たれ、それにより導光板115を容易に製造することができる。X軸方向についての複合レンズ29の配列ピッチは、第1集光領域A1と第2集光領域A2との双方において、例えば0.082mm程度で一定とされる。つまり、シリンドリカルレンズ125及び複合レンズ29は、X軸方向についての配列ピッチが同一とされている。従って、X軸方向についてのシリンドリカルレンズ125と複合レンズ29との配列ピッチは、第1集光領域A1と第2集光領域A2との双方において、例えば0.041mm程度で一定とされる。本実施形態では、導光板115を構成する第1導光部126と第2導光部127との板厚の差は、例えば0.00786mm程度とされており、第1単位レンズ121A(シリンドリカルレンズ125及び複合レンズ29)における第1集光領域A1での高さ寸法(0.00914mm)と第2集光領域A2での高さ寸法(0.017mm)との差と等しくなっている。従って、第1単位レンズ121Aは、第1集光領域A1と第2集光領域A2とで最も高い位置(出光板面115Bからの立ち上がり端)が揃えられている。
On the other hand, as shown in FIGS. 22 and 23, the
次に、複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7を変化させたとき、光に付与される直進性がどのように変化するか、に関して知見を得るべく下記の比較実験3を行った。比較実験3では、複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7を70°〜110°の範囲で変化させており、具体的には頂角θ7を70°,80°,90°,95°,100°,110°としている。なお、比較実験3で用いる導光板115は、頂角θ7の数値を除いては、本段落以前に説明した通りの構成である。そして、比較実験3では、複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7を上記のように異ならせた導光板115に対し、図24に示すように、X軸方向についての中央位置に1つのLED113を配置した上で、複合レンズ29によって光に付与される直進性を検証した。具体的には、比較実験3では、1つのLED113を点灯させた状態で導光板115の出光板面115Bから出射する出射光の輝度を測定し、入光端面115AからY軸方向について3mmの距離となる位置(図24の一点鎖線にて示す直線L)におけるX軸方向についての輝度分布を作成した。なお、入光端面115AからY軸方向について3mmの距離となる位置は、非表示領域NAAにおいて第1集光領域A1と第2集光領域A2との境界線よりもY軸方向について表示領域AA寄りの位置である。X軸方向についての輝度分布の一例は、図25に示される通りである。図25に記載されたグラフの縦軸は、相対輝度(無単位)とされる。この相対輝度は、実施形態1にて説明した比較実験1,2の実施例1に係る導光板15において、シリンドリカルレンズ25の第2集光領域A2における接触角θc2を70°とした場合の正面輝度(X軸方向についての位置が0mmの場合の輝度)を基準(1.0)としている。図25に記載されたグラフの横軸は、X軸方向についての中央位置を基準(0mm)とした位置を表しており、その単位は「mm」である。また、図25に記載されたグラフの横軸に付された正負の記号のうち「−(マイナス)」は、基準である中央位置からX軸方向について図24における左側を意味し、「+(プラス)」は、図24における右側を意味する。図25に示されるようなX軸方向についての輝度分布を、複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7が異なる6つの導光板115に関してそれぞれ作成し、それぞれの半値全幅、つまりFWHM(Full Width at Half Maximum)を抽出してその結果を図26にまとめた。このFWHMの値が小さいほど、光がX軸方向について拡散し難くなっていて複合レンズ29により光に付与される直進性が高い傾向にあり、逆にFWHMの値が大きいほど、光がX軸方向について拡散し易くなっていて複合レンズ29により光に付与される直進性が低い傾向にある。図26は、複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7とFWHMとの関係を示すグラフである。図26に記載されたグラフの縦軸がFWHM(単位は「mm」)であり、横軸が複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7(単位は「°」)である。また、図26には、比較対象として、実施形態1にて説明した比較実験1,2の実施例1に係る導光板15において、シリンドリカルレンズ25の第2集光領域A2における接触角θc2を70°とした場合のX軸方向についての輝度分布から抽出したFWHMの数値(4.8mm)を直線状の破線にて示している。
Next, the following comparative experiment 3 was carried out in order to obtain knowledge on how the straightness imparted to the light changes when the apex angle θ7 in the second condensing region A2 of the
比較実験3の実験結果について説明する。図26によれば、複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7が70°〜100°の範囲であれば、第2集光領域A2における接触角θc2を70°とした比較実験1,2の実施例1よりもFWHMが小さいことが分かる。この接触角θc2を70°とした比較実験1,2の実施例1は、シリンドリカルレンズ25における第2集光領域A2によって光に付与される直進性が最も高くされたものである。従って、複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7を70°〜100°の範囲とすれば、第1単位レンズ21Aがシリンドリカルレンズ25のみからなる導光板15において第2集光領域A2にて光に付与される直進性が最も高い場合との比較において、光に付与される直進性が高くなり、光がX軸方向に拡散し難くなっている、と言える。特に、複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7が80°〜90°の範囲とされると、FWHMが4mm程度と最も小さく保たれており、光に付与される直進性が最も高くなり、入光端面115A付近において局所的に明るい明部をより生じ難くする上で最も好適であると言える。一方、複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7が80°よりも小さいと、導光板115を射出成形により製造する場合に、複合レンズ29における第2集光領域A2の頂部29A付近の形状再現性が低くなり、成形が困難になる傾向にある。従って、複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7が80°〜100°の範囲とされるのが、出射光に係る輝度均一性を担保するとともに導光板115の製造容易性を担保する上で好ましい、と言える。
The experimental results of Comparative Experiment 3 will be described. According to FIG. 26, if the apex angle θ7 in the second condensing region A2 of the
以上説明したように本実施形態によれば、複数の第1単位レンズ121Aには、複数のシリンドリカルレンズ125と、第1集光領域A1では円弧状の周面を有していて第2集光領域A2では頂部29Aと頂部29Aを挟んだ一対の斜辺29Bとが含まれる周面を有する複数の複合レンズ29と、が含まれる。複合レンズ29は、円弧状の周面を有するシリンドリカルレンズ125に比べると、第2集光領域A2では頂部29Aを挟んだ一対の斜辺29Bによって光が繰り返し全反射されることで、光に対してより高い直進性を付与することができる。その一方で、複合レンズ29は、第1集光領域A1では円弧状の周面を有しているので、第1集光領域A1において光に付与する直進性がシリンドリカルレンズ125に類似したものとなる。複数の第1単位レンズ121Aに、シリンドリカルレンズ125に加えて複合レンズ29が含まれることで、第2集光領域A2において局所的に明るい明部をより生じ難くすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the plurality of
また、複数ずつのシリンドリカルレンズ125及び複合レンズ29は、第1集光領域A1においてそれぞれの周面における基端部での接線Taが第2方向に対してなす角度である接触角θc3,θc5が同じとされる。このようにすれば、第1集光領域A1においてシリンドリカルレンズ125及び複合レンズ29により光に付与される直進性が同等になる。これにより、入光端面115Aに対する複数のLED113の配置にばらつきが生じた場合でも入光端面115Aから遠いLED113付近に帯状の暗部をより生じ難くすることができる。
Further, the plurality of
また、複数の第1単位レンズ121Aは、シリンドリカルレンズ125と複合レンズ29とが第2方向について交互に繰り返し並ぶよう配されて構成される。このようにすれば、交互に繰り返し並ぶよう配されるシリンドリカルレンズ125と複合レンズ29とにより第2集光領域A2においてそれぞれ光に異なる直進性が付与されるので、入光端面115A付近において局所的に明るい明部をさらに生じ難くすることができる。
Further, the plurality of
また、複数の複合レンズ29は、第2集光領域A2にて一対の斜辺29B同士がなす角度が、80°〜100°の範囲とされる。仮に、複数の複合レンズにおける一対の斜辺同士がなす角度が、100°よりも大きい場合には、シリンドリカルレンズ125における第2集光領域A2での接触角θc4の設定によっては、複合レンズによって光に付与される直進性が、シリンドリカルレンズ125によって光に付与される直進性よりも低くなるおそれがある。その点、上記のように複合レンズ29の第2集光領域A2における一対の斜辺29B同士がなす角度が100°以下とされていれば、シリンドリカルレンズ125における第2集光領域A2での接触角θc4の設定によらず、第2集光領域A2において複合レンズ29によって光に付与される直進性が、シリンドリカルレンズ125によって光に付与される直進性よりも高いものとなる。これにより、入光端面115A付近において局所的に明るい明部をより生じ難くすることができる。一方、仮に複合レンズの第2集光領域における頂角が80°よりも小さいと、導光板を射出成形にて製造する場合に、複合レンズにおける第2集光領域の頂部付近の形状再現性が低くなり、導光板の製造が困難になる傾向にある。その点、複合レンズ29の第2集光領域A2における頂角θ7が80°以上とされていれば、導光板115を射出成形により製造する場合に、複合レンズ29における第2集光領域A2の頂部29A付近の形状再現性が十分に高く保たれ、それにより導光板115を容易に製造することができる。
Further, in the plurality of
<他の実施形態>
本明細書が開示する技術は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The technology disclosed herein is not limited to the embodiments described above and in the drawings, and for example, the following embodiments are also included in the technical scope.
(1)第1単位レンズ21A,121Aは、第1方向について第1集光領域A1と第2集光領域A2との間に中間集光領域(第3集光領域)を含んでいても構わない。その場合、中間集光領域は、導光板15,115内を伝播する光に対して第1方向に沿って進行するよう直進性を付与するとともにその直進性が第1集光領域A1よりも高いものの第2集光領域A2よりは低くなるものとされる。
(1) The
(2)複数の第1単位レンズ21A,121AにおけるX軸方向についての配列ピッチに関して、具体的な数値は適宜に変更可能である。
(2) Regarding the arrangement pitch in the X-axis direction of the plurality of
(3)複数の第1単位レンズ21A,121Aは、第1集光領域A1と第2集光領域A2とで配列ピッチが異なっていても構わない。その場合、第1単位レンズ21A,121Aは、第1集光領域A1と第2集光領域A2とで部分的にでも繋がるのが光漏れを抑制する上で好ましいが、必ずしも繋がっていなくてもよい。
(3) The plurality of
(4)第1単位レンズ21A,121Aは、第1集光領域A1と第2集光領域A2との境界部位が表示領域AAと非表示領域NAAとの境界部位と重畳する配置でも構わない。また、第1単位レンズ21A,121Aにおける第2集光領域A2が表示領域AAと非表示領域NAAとの双方と重畳する配置でも構わない。
(4) The
(5)第1単位レンズ21A,121Aには、シリンドリカルレンズ25,125や複合レンズ29以外の種類のものが含まれていても構わない。
(5) The
(6)シリンドリカルレンズ25,125における第1集光領域A1での接触角θc1,θc3は、30°よりも小さくてもよく、また50°よりも大きくてもよい。同様に、シリンドリカルレンズ25,125における第2集光領域A2での接触角θc2,θc4は、55°よりも小さくてもよく、また70°よりも大きくてもよい。
(6) The contact angles θc1 and θc3 in the first condensing region A1 of the
(7)シリンドリカルレンズ25,125における第1集光領域A1での高さ寸法及び曲率半径や第2集光領域A2での高さ寸法及び曲率半径に関して、具体的な数値は適宜に変更可能である。
(7) Specific numerical values can be appropriately changed with respect to the height dimension and radius of curvature of the first condensing region A1 and the height dimension and radius of curvature of the second condensing region A2 of the
(8)実施形態2に記載した複合レンズ29における一対の斜辺29B同士がなす角度θ7の数値範囲は、例えば80°〜100°(90°±10°)の範囲であってもよい。また、複合レンズ29における一対の斜辺29B同士がなす角度θ7は、80°よりも小さくてもよく、また100°よりも大きくてもよい。
(8) The numerical range of the angle θ7 formed by the pair of
(9)実施形態2に記載した複合レンズ29における第1集光領域A1での高さ寸法及び曲率半径や第2集光領域A2での高さ寸法に関して、具体的な数値は適宜に変更可能である。
(9) Specific numerical values can be appropriately changed with respect to the height dimension and the radius of curvature in the first condensing region A1 and the height dimension in the second condensing region A2 in the
(10)実施形態2の変形例として、シリンドリカルレンズ125と複合レンズ29とで第1集光領域A1での接触角θc3,θc5が異なっていても構わない。
(10) As a modification of the second embodiment, the contact angles θc3 and θc5 in the first condensing region A1 may be different between the
(11)実施形態2の変形例として、シリンドリカルレンズ125と複合レンズ29とで設置数が異なっていても構わない。
(11) As a modification of the second embodiment, the number of installations may be different between the
(12)実施形態2の変形例として、シリンドリカルレンズ125と複合レンズ29とが複数ずつ交互に繰り返し並ぶよう配されていても構わない。また、シリンドリカルレンズ125と複合レンズ29とのうちの一方が複数、他方が1つ、交互に繰り返し並ぶよう配されていても構わない。さらには、シリンドリカルレンズ125と複合レンズ29とが不規則に並ぶよう配されていても構わない。
(12) As a modification of the second embodiment, a plurality of
(13)実施形態2の変形例として、第1単位レンズ121Aには複数の複合レンズ29が専ら含まれていても構わない。
(13) As a modification of the second embodiment, the
(14)導光板15,115は、第1導光部26,126と第2導光部27,127との境界部位にて板厚が階段状に変化していても構わない。その場合における階段の段数は、1つでもよいし複数でもよい。
(14) The thickness of the
(15)導光板15,115における第1導光部26,126と第2導光部27,127との板厚の差に関して、具体的な数値は適宜に変更可能である。
(15) Regarding the difference in plate thickness between the first
(16)導光板15,115は、第1導光部26,126と第2導光部27,127とで板厚が等しくても構わない。また、導光板15,115は、第2導光部27,127が第1導光部26,126よりも板厚が大きくても構わない。
(16) The
(17)第1レンズ部が導光板15,115の反対板面15Cに、第2レンズ部が導光板15,115の出光板面15B,115Bに、それぞれ設けられていてもよい。
(17) The first lens portion may be provided on the opposite plate surfaces 15C of the
(18)出光反射部は、導光板15,115の出光板面15B,115Bに設けられていてもよい。
(18) The light emitting light reflecting portion may be provided on the light emitting plate surfaces 15B and 115B of the
(19)導光板15,115は、厚みが全長にわたって一定とされる構成以外にも、厚みがLED13,113から遠ざかるほど小さくなり、反対板面15Cが傾斜状とされる構成であっても構わない。
(19) In addition to the configuration in which the thicknesses of the
(20)反射型偏光シート20は、偏光層を有さず多層膜を有する構成であっても構わない。その場合は、反射型偏光シート20とは別途に偏光層を有する偏光板を液晶パネル11に取り付けるようにすればよい。
(20) The reflective
(21)光学シート17の具体的な積層枚数、積層順、種類などは適宜に変更可能である。例えば、反射型偏光シート20を省略することも可能である。
(21) The specific number of laminated
(22)LED13,113は、側面発光型以外にも頂面発光型であっても構わない。また、光源としてLED13,113以外にもOLED(Organic Light Emitting Diode)などを用いることも可能である。
(22) The
(23)液晶表示装置10及びバックライト装置12の平面形状は、長方形以外にも正方形、円形、楕円形、台形、菱形などであっても構わない。バックライト装置12の平面形状を変更する場合は、その構成部材(導光板15,115、反射シート及び光学シートなど)の平面形状もそれに併せて変更すればよい。
(23) The planar shape of the liquid
10…液晶表示装置(表示装置)、11…液晶パネル(表示パネル)、12…バックライト装置(照明装置)、13,113…LED(光源)、15,115…導光板、15A,115A…入光端面、15B,115B…出光板面、15C…反対板面、21A,121A…第1単位レンズ(集光部)、22A…第2単位レンズ(第2の集光部)、23…出光反射部、23A…単位反射部、23A1…第1反射面、23A2…第2反射面、24…傾斜面、25,125…シリンドリカルレンズ、26,126…第1導光部、27,127…第2導光部、29…複合レンズ、29A…頂部、29B…斜辺、AA…表示領域、A1…第1集光領域、A2…第2集光領域、NAA…非表示領域、Ta…接線、θc1,θc2,θc3,θc4,θc5…接触角、頂角(角度)…θ7 10 ... Liquid crystal display (display device), 11 ... Liquid crystal panel (display panel), 12 ... Backlight device (lighting device), 13,113 ... LED (light source), 15,115 ... Light guide plate, 15A, 115A ... Light end surface, 15B, 115B ... Light emitting plate surface, 15C ... Opposite plate surface, 21A, 121A ... 1st unit lens (condensing part), 22A ... 2nd unit lens (2nd condensing part), 23 ... Light emitting reflection Unit, 23A ... Unit reflection unit, 23A1 ... First reflection surface, 23A2 ... Second reflection surface, 24 ... Inclined surface, 25,125 ... Cylindrical lens, 26,126 ... First light guide unit, 27,127 ... Second Light guide unit, 29 ... Composite lens, 29A ... Top, 29B ... Oblique side, AA ... Display area, A1 ... First condensing area, A2 ... Second condensing area, NAA ... Non-display area, Ta ... tangent line, θc1, θc2, θc3, θc4, θc5 ... Contact angle, apex angle (angle) ... θ7
Claims (15)
前記入光端面に沿って並ぶ複数の光源と、
前記導光板における前記出光板面とは反対側の板面である反対板面と前記出光板面とのうちの一方に設けられる集光部であって、前記入光端面の法線方向に沿う第1方向に沿って延在していて複数の前記光源の並び方向に沿う第2方向に沿って複数が並んで配されていて、前記導光板内を伝播する光に対して前記第1方向に沿って進行するよう直進性を付与する集光部と、を備え、
複数の前記集光部には、第1集光領域と、前記第1集光領域よりも前記第1方向について前記光源側に配されていて光に対して前記第1集光領域よりも高い直進性を付与する第2集光領域と、が含まれる照明装置。 A light guide plate that has a plate shape and at least a part of the outer peripheral end surface is a light incoming end surface that allows light to enter, and one plate surface is a light emitting plate surface that emits light.
A plurality of light sources arranged along the incoming light end face,
A light collecting portion provided on one of the light emitting plate surface, which is the opposite plate surface of the light guide plate, and the light emitting plate surface, and is along the normal direction of the light entering end surface. A plurality of light sources extend along the first direction and are arranged side by side along the second direction along the arrangement direction of the plurality of light sources, and the first direction with respect to the light propagating in the light guide plate. It is equipped with a condensing unit that imparts straightness so that it travels along the line.
The plurality of condensing units are arranged on the light source side in the first direction with respect to the first condensing region and the first condensing region, and are higher than the first condensing region with respect to light. A lighting device including a second light collecting region that imparts straightness.
複数の前記シリンドリカルレンズは、その周面における基端部での接線が前記第2方向に対してなす角度である接触角に関して、前記第1集光領域よりも前記第2集光領域の方が大きくなるよう構成される請求項1記載の照明装置。 The plurality of condensing portions include a plurality of cylindrical lenses having an arcuate peripheral surface.
The plurality of the cylindrical lenses have a contact angle in which the tangent line at the proximal end on the peripheral surface thereof is an angle formed with respect to the second direction in the second focusing region rather than in the first focusing region. The lighting device according to claim 1, which is configured to be large.
前記第2導光部は、前記第1導光部よりも板厚が小さい請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の照明装置。 The light guide plate has a first light guide portion in which the first light collecting region of the plurality of light collecting portions is located, and a second light guide plate in which the second light collecting region of the plurality of light collecting portions is located. It has a light guide and
The lighting device according to any one of claims 1 to 8, wherein the second light guide unit has a smaller plate thickness than the first light guide unit.
前記出光反射部は、前記単位反射部が、前記第1方向について前記光源側に配されていて前記第1方向に対して傾斜する第1反射面とその反対側に配されていて前記第1方向に対して傾斜する第2反射面とを有しており、
前記導光板は、前記第1方向に対する傾斜角度が、前記傾斜面、前記第1反射面、前記第2反射面の順で大きくなるよう構成される請求項12記載の照明装置。 Of the opposite plate surface and the light emitting plate surface of the light guide plate, the plate surface on which the light emitting reflecting portion is arranged is arranged so as to be adjacent to the unit reflecting portion in the first direction and is away from the light source. A sloped surface is provided so that the distance from the plate surface where the light source reflecting portion is not installed increases.
In the Idemitsu reflecting portion, the unit reflecting portion is arranged on the light source side in the first direction and is arranged on the opposite side to the first reflecting surface which is inclined with respect to the first direction. It has a second reflective surface that is inclined with respect to the direction.
The lighting device according to claim 12, wherein the light guide plate is configured such that the inclination angle with respect to the first direction increases in the order of the inclined surface, the first reflecting surface, and the second reflecting surface.
前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備える表示装置。 The lighting device according to any one of claims 1 to 13.
A display device including a display panel that displays using the light from the lighting device.
複数の前記集光部は、前記第1集光領域が前記表示領域と前記非表示領域との双方と重畳するよう配されるとともに前記第2集光領域が前記非表示領域と重畳するよう配されるよう構成される請求項14記載の表示装置。 The display panel has a display area on which an image is displayed and a non-display area that surrounds the display area.
The plurality of light-collecting units are arranged so that the first light-collecting area overlaps with both the display area and the non-display area, and the second light-collecting area overlaps with the non-display area. 14. The display device according to claim 14.
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